ES3040418T3 - A dry-forming mould system and a method for manufacturing a cellulose product in a dry-forming mould system - Google Patents
A dry-forming mould system and a method for manufacturing a cellulose product in a dry-forming mould systemInfo
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Abstract
Sistema y método de moldeo en seco para la conformación en seco de un producto de celulosa a partir de una estructura de celulosa moldeada por aire. El sistema consta de un primer molde y un segundo molde opuesto, configurados para cooperar entre sí en la dirección de presión durante la conformación del producto. Ambos moldes se presionan conjuntamente en la dirección de presión durante una primera carrera para aplicar presión de conformado a la estructura de celulosa. Un elemento de corte flexible, con un filo diseñado para operar en la dirección de presión, se fija de forma desmontable al primer molde. El segundo molde incluye una placa de yunque dispuesta para interactuar con el filo del elemento de corte flexible. Este elemento corta el producto de celulosa de la estructura de celulosa presionando su filo contra la placa de yunque con una fuerza de corte predeterminada, simultáneamente con la primera carrera de presión o en una segunda carrera en la dirección de presión tras el inicio de la primera. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)
Description
DESCRIPCIÓN
Un sistema de molde de conformación en seco y un método para fabricar un producto de celulosa en un sistema de molde de conformación en seco
Campo técnico
La presente divulgación se refiere a un sistema de molde de conformación en seco, donde el sistema de molde de conformación en seco está adaptado para conformar y cortar un producto de celulosa a partir de una estructura en bruto de celulosa conformada por aire. El sistema de molde de conformación en seco comprende una primera parte de molde y una segunda parte de molde dispuestas para cooperar entre sí. La divulgación se refiere además a un método para fabricar un producto de celulosa en un sistema de molde de conformación en seco.
Antecedentes
Las fibras de celulosa se usan a menudo como materia prima para producción o fabricación productos. Los productos conformados por fibras de celulosa se pueden usar en muchas situaciones diferentes en las que existe la necesidad de tener productos sostenibles. Una amplia gama de productos puede producirse a partir de fibras de celulosa y algunos ejemplos son platos y vasos desechables, cubiertos, tapas, tapones de botella, cápsulas de café, perchas, y materiales de envasado.
Los moldes de conformación se usan comúnmente cuando se fabrican productos de celulosa a partir de materias primas que incluyen fibras de celulosa, y tradicionalmente los productos de celulosa han sido producidos con técnicas de conformación en húmedo. Un material comúnmente utilizado para la conformación en húmedo de productos de fibra de celulosa es la pulpa moldeada en húmedo. La pulpa moldeada tiene la ventaja de considerarse como un material de envasado sostenible, ya que se produce a partir de biomateriales y puede reciclarse después de su uso. En consecuencia, la pulpa moldeada en húmedo ha ido aumentando rápidamente en popularidad para diferentes aplicaciones. Los artículos de pulpa moldeada en húmedo se conforman generalmente sumergiendo un molde de conformación por succión en una suspensión o pasta de pulpa líquida o semilíquida que comprende fibras de celulosa, y cuando se aplica succión, se conforma un cuerpo de pulpa con la forma del producto deseado por deposición de fibra sobre el molde de conformación. Con todas las técnicas de conformación en húmedo, se necesita un alto volumen de agua y después el sacado del producto moldeado en húmedo, donde el secado es una parte de la producción que consume mucho tiempo y energía y el agua se está convirtiendo en un recurso escaso. Las demandas estéticas, las propiedades químicas y mecánicas de los productos de celulosa están aumentando, y debido a las propiedades de los productos de celulosa conformados en húmedo, la resistencia mecánica, flexibilidad, la libertad en el espesor del material y las propiedades químicas son limitadas. También es difícil en los procesos de conformación en húmedo controlar las propiedades mecánicas de los productos con alta precisión. Un desarrollo en el campo de la producción de productos de celulosa es la conformación de productos de celulosa a partir de fibras de celulosa sin utilizar técnicas de conformación en húmedo. En su lugar, se utiliza una estructura en bruto de celulosa conformada por aire para conformar en seco el producto de celulosa en un sistema de molde de conformación en seco. A través del proceso de conformación en seco, el producto de celulosa se conforma en una estructura de fibra moldeada en seco (DMF). La estructura en bruto de celulosa conformada por aire se inserta en un molde de conformación y durante la conformación de los productos de celulosa, la estructura en bruto de celulosa se somete a una alta presión de conformación y una alta temperatura de conformación. Cuando se usa este proceso de conformación en seco, una estructura de borde de un producto de celulosa debe conformarse, y comúnmente se usa una herramienta de corte dispuesta como parte del molde de conformación. Al conformar los productos de celulosa, la herramienta de corte se desafilará naturalmente con el uso regular a lo largo del tiempo y, por lo tanto, el molde de conformación utilizado tiene una vida útil limitada. Cambiar el molde de conformación es una operación que consume tiempo y es costosa.
Por lo tanto, existe la necesidad de un sistema de molde de conformación en seco mejorado y un método para fabricar un producto de celulosa en un sistema de molde de conformación en seco.
El documento US2009/304960A1 divulga un método para conformar un recipiente multicapa en el que se conforma un cuerpo de recipiente por medio de moldeo a partir de una estructura multicapa que incluye una pluralidad de capas de resina laminadas, al menos una de las cuales está en un estado fundido, y simultáneamente, una porción de borde periférico del cuerpo de recipiente de la estructura multicapa se corta con una anchura predeterminado para conformar una porción de reborde.
Sumario
Un objetivo de la presente divulgación es proporcionar un sistema de molde de conformación en seco y un método para la conformación en seco de un producto de celulosa en un sistema de molde de en seco, donde se evitan los problemas mencionados anteriormente. Este objetivo se cumple al menos parcialmente mediante las funciones de las reivindicaciones independientes. Las reivindicaciones dependientes contienen desarrollos adicionales del sistema de molde de conformación en seco y el método para el moldeo en seco de un producto de celulosa en un sistema de molde de conformación en seco.
La divulgación se refiere a un sistema de molde de conformación en seco para conformar en seco un producto de celulosa a partir de una estructura en bruto de celulosa conformada por aire. El sistema de molde de conformación en seco comprende una primera parte de molde y una segunda parte de molde opuesta configurada para cooperar entre sí en una dirección de prensado tras la conformación del producto de celulosa. La primera parte de molde y la segunda parte de molde están configuradas para ser presionadas juntas en la dirección de prensado en una primera carrera de prensado para aplicar una presión de conformación sobre la estructura en bruto de celulosa. Un elemento de corte flexible con un borde de corte configurado para operar en la dirección de prensado está fijado de forma desmontable a la primera parte de molde, y la segunda parte de molde comprende una placa de yunque dispuesta para cooperar con el borde del elemento de corte flexible. El elemento de corte flexible está configurado para cortar el producto de celulosa de la estructura en bruto de celulosa presionando el borde de corte hacia y en contacto con la placa de yunque con una fuerza de corte predeterminada, simultáneamente con la primera carrera de prensado o en una segunda carrera de prensado en la dirección de prensado después del inicio de la primera carrera de prensado.
Las ventajas de estas características son que el sistema proporciona un elemento de corte flexible fijado para operaciones de corte eficientes, donde los productos de celulosa se cortan de la estructura en bruto de celulosa. El elemento de corte flexible puede retirarse de la primera parte de molde e intercambiarse por un elemento de corte flexible nuevo o afilado. La solución aumenta la vida útil de las partes de molde y permite un intercambio rápido y de bajo costo de los elementos de corte. El elemento de corte flexible está hecho de un material que puede flexionarse para adaptar la forma del elemento de corte flexible a una forma deseada. El elemento de corte flexible está hecho de un material que se puede doblar sin romperse cuando se conforma. Con tal configuración, el elemento de corte flexible puede ser doblado para adquirir la forma deseada del borde periférico exterior de los productos de celulosa. Materiales adecuados para el elemento de corte flexible son, por ejemplo, acero u otros metales o materiales metálicos adecuados.
En una realización, el borde de corte tiene una extensión y una forma en un primer plano perpendicular a la dirección de prensado correspondiente a un borde periférico exterior del producto de celulosa.
En una realización, el elemento de corte flexible tiene una configuración con una sección estructural en una dirección lateral, o dos o más secciones estructurales dispuestas en conexión entre sí en una dirección lateral, en donde la dirección lateral es perpendicular a la dirección de prensado. Al utilizar uno, dos o más secciones estructurales, las características del elemento de corte flexible pueden ser diseñadas de forma eficiente, como, por ejemplo, la resistencia a la flexión o la rigidez del material.
En una realización, el elemento de corte flexible está dispuesto de forma móvil en la dirección de prensado con respecto a la primera parte de molde. Mediante la disposición móvil del elemento de corte flexible, se habilita la segunda carrera de prensado para una operación de corte eficiente de los productos de celulosa a partir de la estructura en bruto de celulosa.
En una realización, el elemento de corte flexible se extiende a lo largo de una sección de borde periférico exterior de la primera parte de molde. Con esta configuración, se logra un diseño simple del sistema, donde el elemento de corte flexible se fija y retira fácilmente de la primera parte de molde.
En una realización, el elemento de corte flexible está dispuesto en una ranura de la primera parte de molde. La ranura tiene una extensión en la dirección de prensado y comprende una abertura de ranura orientada hacia la segunda parte de molde. La ranura proporciona una solución alternativa para operaciones de corte eficientes.
En una realización, el elemento de corte flexible está fijado de forma liberable a la primera parte de molde por medio de uno o más elementos de fijación. Los elementos de fijación pueden estar dispuestos como uno o más tornillos que sujetan el elemento de corte flexible en posición con respecto a la primera parte de molde. Los tornillos pueden encajar en orificios roscados en la primera parte de molde para acoplar el elemento de corte flexible a la primera parte de molde. Sin embargo, se puede utilizar cualquier elemento de fijación adecuado, como, por ejemplo, miembros de sujeción. Al retirar los elementos de fijación, el elemento de corte puede ser fácilmente retirado de la primera parte de molde. Una vez retirado de la primera parte de molde, un elemento de corte nuevo o afilado puede ser fijado a la primera parte de molde y mantenido en posición por los elementos de fijación.
En una realización, el elemento de corte flexible está fijado de forma liberable a la primera parte de molde a través de uno o más elementos de resorte. Los elementos de resorte se usan para controlar de forma eficiente la fuerza de corte predeterminada. Al elegir características de resorte adecuadas, la fuerza de corte predeterminada puede adaptarse al sistema de molde de conformación en seco específico.
En una realización, la placa de yunque comprende un material que es más blando que el borde de corte. Al utilizar un material más blando, el borde de corte puede ser presionado con la fuerza de corte predeterminada en contacto con la placa de yunque en una etapa de corte inicial en la que el borde de corte es presionado contra la placa de yunque por primera vez. La etapa de corte inicial se usa para deformar al menos una parte del material más blando de la placa de yunque, de modo que el borde de corte ejerza una presión de corte uniforme sobre la placa de yunque. La deformación del material más blando de la placa de yunque permite una distribución uniforme de la presión de corte desde el borde de corte hacia la placa de yunque en las siguientes operaciones de prensado después de la etapa de corte inicial para una operación de corte eficiente con alta precisión.
En una realización, la segunda parte de molde comprende un miembro de resorte configurado para soportar la placa de yunque. El miembro de resorte controla la fuerza de corte, y el miembro de resorte puede usarse para liberar la placa de yunque en la dirección de prensado cuando se alcanza una fuerza de liberación predeterminada que actúa sobre el miembro de resorte. El miembro de resorte controla eficientemente la fuerza de corte predeterminada. Al elegir características de resorte adecuadas, la fuerza de corte predeterminada puede adaptarse al sistema de molde de conformación en seco específico. A través de la función de liberación, la operación de corte puede terminarse cuando se alcanza la fuerza de liberación predeterminada que actúa sobre el miembro de resorte.
En una realización, la segunda parte de molde comprende un miembro de resorte configurado para soportar la segunda parte de molde. El miembro de resorte controla la fuerza de corte, y el miembro de resorte puede ser utilizado para liberar la segunda parte de molde en la dirección de prensado cuando se alcanza una fuerza de liberación predeterminada que actúa sobre el miembro de resorte. El miembro de resorte controla eficientemente la fuerza de corte predeterminada. Al elegir características de resorte adecuadas, la fuerza de corte predeterminada puede adaptarse al sistema de molde de conformación en seco específico. A través de la función de liberación, la operación de corte puede terminarse cuando se alcanza la fuerza de liberación predeterminada que actúa sobre el miembro de resorte.
En una realización, el elemento de corte flexible comprende una porción de borde opuesta al borde de corte, en donde la primera parte de molde comprende una placa de refuerzo con una estructura de material deformable conectada a la porción de borde. La estructura de material deformable se utiliza para una distribución uniforme de la presión entre el borde de corte y la placa de yunque. Cuando el borde de corte es presionado con la fuerza de corte predeterminada en contacto con la placa de yunque en una etapa de corte inicial en la que el borde de corte es presionado contra la placa de yunque por primera vez, al menos una parte de la placa de refuerzo se deforma por la presión de la porción de borde al presionar el borde de corte en contacto con la placa de yunque, de modo que el borde de corte ejerza una presión de corte uniforme sobre la placa de yunque. Mediante el uso de un material deformable, la porción de borde deforma la estructura de material deformable cuando el borde de corte es presionado con la fuerza de corte predeterminada en contacto con la placa de yunque en la etapa de corte inicial. La etapa de corte inicial es utilizada de esta forma para deformar al menos una parte de la placa de refuerzo, de modo que el borde de corte ejerza una presión de corte uniforme sobre la placa de yunque. La deformación de la estructura de material deformable permite una distribución uniforme de la presión por el borde de corte sobre la placa de yunque en las siguientes operaciones de prensado después de la etapa inicial de corte.
La divulgación se refiere además a un método para conformar en seco un producto de celulosa en un sistema de molde de conformación en seco a partir de una estructura en bruto de celulosa conformada por aire. El sistema de molde de conformación en seco comprende una primera parte de molde y una segunda parte de molde opuesta, dispuestas para cooperar entre sí en una dirección de prensado tras la conformación del producto de celulosa. Un elemento de corte flexible con un borde de corte que opera en la dirección de prensado está fijado de forma liberable a la primera parte de molde, y la segunda parte de molde comprende una placa de yunque dispuesta para cooperar con el borde de corte del elemento de corte flexible. El método comprende las etapas: proporcionar la estructura en bruto de celulosa conformada por aire y disponer la estructura en bruto de celulosa entre la primera parte de molde y la segunda parte de molde; conformar el producto de celulosa presionando juntas la primera parte de molde y la segunda parte de molde en una primera carrera de prensado en la dirección de prensado, en donde se aplica una presión de conformación sobre la estructura en bruto de celulosa; cortar el producto de celulosa de la estructura en bruto de celulosa presionando el borde de corte hacia y en contacto con la placa de yunque con una fuerza de corte predeterminada; en donde el borde de corte se presiona hacia y en contacto con la placa de yunque simultáneamente con la primera carrera de prensado, o en donde el borde de corte se presiona hacia y en contacto con la placa de yunque en una segunda carrera de prensado en la dirección de prensado después del inicio de la primera carrera de prensado.
Las ventajas con estas características son que el método proporciona una operación de corte eficiente cuando se cortan los productos de celulosa de la estructura en bruto de celulosa. El elemento de corte flexible está fijado de forma liberable a la primera parte de molde para operaciones de corte eficientes, y el elemento de corte flexible puede retirarse fácilmente de la primera parte de molde e intercambiarse por un elemento de corte flexible nuevo o afilado. La solución aumenta la vida útil de las partes de molde y permite un intercambio rápido y de bajo costo de los elementos de corte. El elemento de corte flexible está hecho de un material que puede flexionarse para adaptar la forma del elemento de corte flexible a la forma de un borde periférico exterior de los productos de celulosa que se van a cortar de la estructura en bruto de celulosa.
En una realización, la presión de conformación está en el intervalo de 1-100 MPa, preferiblemente en el intervalo de 4-20 MPa, y la fuerza de corte predeterminada está en el intervalo de 5-100 N/mm, preferiblemente en el intervalo de 10-50 N/mm. Estos parámetros proporcionan operaciones de conformación y cortes eficientes cuando se producen productos de celulosa en el sistema de molde de conformación en seco.
En una realización, el elemento de corte flexible está fijado de forma liberable a la primera parte de molde a través de uno o más elementos de resorte. El método comprende además la etapa: establecer la fuerza de corte predeterminada por el uno o más elementos de resorte cuando se presiona el borde de corte en contacto con la placa de yunque. Los elementos de resorte controlan eficientemente la fuerza de corte predeterminada. Al elegir características de resorte adecuadas, la fuerza de corte predeterminada puede adaptarse al sistema de molde de conformación en seco específico.
En una realización, el método comprende además la etapa: presionar el borde de corte en contacto con la placa de yunque y controlar la fuerza de corte predeterminada mediante uno o más elementos de resorte.
En una realización, el elemento de corte flexible está fijado de forma liberable al uno o más elementos de resorte, en donde el uno o más elementos de resorte están configurados para controlar la fuerza de corte predeterminada. El método comprende además la etapa: liberar el elemento de corte flexible en una dirección opuesta a la dirección de prensado cuando se alcanza una fuerza de liberación predeterminada que actúa sobre el uno o más elementos de resorte. A través de la función de liberación, la operación de corte puede terminarse cuando se alcanza la fuerza de liberación predeterminada que actúa sobre uno o más elementos de resorte.
En una realización, el elemento de corte flexible está dispuesto de forma móvil en la dirección de prensado con respecto a la primera parte de molde. El método comprende además la etapa: establecer la fuerza de corte predeterminada cuando se presiona el borde de corte hacia y en contacto con la placa de yunque tras el movimiento del elemento de corte flexible con respecto a la primera parte de molde. Mediante la disposición móvil del elemento de corte flexible, se habilita la segunda carrera de prensado para una operación de corte eficiente de los productos de celulosa a partir de la estructura en bruto de celulosa.
En una realización, el método comprende además las etapas: presionar el borde de corte hacia y en contacto con la placa de yunque con la fuerza de corte predeterminada simultáneamente con la primera carrera de prensado, y continuar presionando el borde de corte con la fuerza de corte predeterminada en contacto con la placa de yunque cuando la se completa la primera carrera de prensado. Con esta configuración, la primera parte de molde puede separarse de la segunda parte de molde con una fuerza de corte predeterminada continúa aplicada, donde el borde de corte es presionado hacia y en contacto con la placa de yunque.
En una realización, el método comprende además la etapa: presionar el borde de corte en contacto con la placa de yunque con la fuerza de corte predeterminada simultáneamente con la aplicación de la presión de conformación sobre la estructura en bruto de celulosa. Esta etapa del método permite operaciones simultáneas de conformación y corte de productos rápidas y eficientes.
En una realización, el método comprende además las etapas: presionar el borde de corte en contacto con la placa de yunque con la fuerza de corte predeterminada en la segunda carrera de prensado mediante el uso de un miembro de presión que presiona sobre el elemento de corte flexible en la dirección de prensado, cuando o después de que la primera carrera de prensado ha sido completada. El miembro de presión establece la fuerza de corte para cortar los productos de celulosa de la estructura en bruto de celulosa. El miembro de presión puede estar dispuesto como un accionador eléctrico, neumático o hidráulico que presiona el borde de corte en contacto con la placa de yunque.
En una realización, la placa de yunque comprende un material que es más blando que el borde de corte. El método comprende además las etapas: presionar el borde de corte con la fuerza de corte predeterminada en contacto con la placa de yunque en una etapa de corte inicial en la que el borde de corte se presiona contra la placa de yunque por primera vez, en donde al menos una parte del material más blando de la placa de yunque es deformada de modo que el borde de corte ejerza una presión de corte uniforme sobre la placa de yunque. Al utilizar un material más blando, el borde de corte puede presionarse a la fuerza de corte predeterminada en contacto con la placa de yunque en la etapa de corte inicial, y la etapa de corte inicial se usa para deformar al menos una parte del material más blando de la placa de yunque, de modo que el borde de corte ejerza una presión de corte uniforme sobre la placa de yunque. La deformación del material más blando de la placa de yunque permite una presión de corte uniforme desde el borde de corte hacia la placa de yunque en las siguientes operaciones de prensado después de la etapa de corte inicial.
En una realización, la segunda parte de molde comprende un miembro de resorte configurado para soportar la placa de yunque. El método comprende además la etapa: liberar la placa de yunque en la dirección de prensado cuando se alcanza una fuerza de liberación predeterminada que actúa sobre el miembro de resorte. El miembro de resorte controla de forma eficiente la fuerza de corte predeterminada, y la fuerza de corte predeterminada puede adaptarse al sistema de molde de conformación en seco específico eligiendo características de resorte adecuadas. La función de liberación permite la terminación de la operación de corte cuando se alcanza la fuerza de liberación predeterminada que actúa sobre el miembro de resorte.
En una realización, la segunda parte de molde comprende un miembro de resorte configurado para soportar la segunda parte de molde. El método comprende además la etapa: liberar la segunda parte de molde en la dirección de prensado cuando se alcanza una fuerza de liberación predeterminada que actúa sobre el miembro de resorte. El miembro de resorte controla de forma eficiente la fuerza de corte predeterminada, y la fuerza de corte predeterminada puede adaptarse al sistema de molde de conformación en seco específico eligiendo características de resorte adecuadas. La función de liberación permite la terminación de la operación de corte cuando se alcanza la fuerza de liberación predeterminada que actúa sobre el miembro de resorte.
En una realización, el método comprende además la etapa: liberar la primera parte de molde y la segunda parte de molde entre sí después de cortar el producto de celulosa para retirar el producto de celulosa del sistema de molde de conformación en seco. La liberación de las partes de molde permite la extracción eficiente de los productos de celulosa conformados del sistema de molde de conformación en seco.
En una realización, el elemento de corte flexible comprende una porción de borde opuesta al borde de corte, y la primera parte de molde comprende una placa de refuerzo con una estructura de material deformable conectada a la porción de borde. El método comprende las etapas: presionar el borde de corte a la fuerza de corte predeterminada en contacto con la placa de yunque en una etapa de corte inicial en la que el borde de corte se presiona contra la placa de yunque por primera vez, en donde al menos una parte de la placa de refuerzo se deforma por la presión de la porción de borde al presionar el borde de corte en contacto con la placa de yunque de modo que el borde de corte ejerza una presión de corte uniforme sobre la placa de yunque. Cuando el borde de corte se presiona con la fuerza de corte predeterminada en contacto con la placa de yunque en la etapa de corte inicial, al menos una parte de la placa de refuerzo se deforma por la presión de la porción de borde al presionar el borde de corte en contacto con la placa de yunque, de modo que el borde de corte ejerza una presión de corte uniforme sobre la placa de yunque. Mediante el uso de un material deformable, la porción de borde deforma la estructura de material deformable cuando el borde de corte es presionado con la fuerza de corte predeterminada en contacto con la placa de yunque en la etapa de corte inicial. La etapa de corte inicial es utilizada de esta forma para deformar al menos una parte de la placa de refuerzo, de modo que el borde de corte ejerza una presión de corte uniforme sobre la placa de yunque. La deformación de la estructura de material deformable permite una distribución uniforme de la presión por el borde de corte sobre la placa de yunque en las siguientes operaciones de prensado después de la etapa inicial de corte.
Breve descripción de los dibujos
La divulgación se describirá en detalle a continuación, con referencia a los dibujos adjuntos, en los que
las Figs. 1a-c muestran esquemáticamente, en vistas laterales, un sistema de molde de conformación en seco con partes de molde de acuerdo con una realización,
las Figs. 2a-e muestran esquemáticamente, en vistas laterales en sección transversal, partes de molde que interactúan y el elemento de corte flexible de acuerdo con las realizaciones,
las Figs. 3a-d muestran esquemáticamente, en vistas laterales en sección transversal, partes de molde que interactúan y el elemento de corte flexible de acuerdo con realizaciones alternativas,
las Figs. 4a-b muestran esquemáticamente, en vistas laterales en sección transversal, partes de molde que interactúan y el elemento de corte flexible de acuerdo con a una realización alternativa,
las Figs. 5a-d muestran esquemáticamente, en vistas laterales en sección transversal, partes de molde que interactúan y el elemento de corte flexible de acuerdo con a una realización alternativa,
las Figs. 6a-b muestran esquemáticamente, en vistas laterales en sección transversal, partes de molde que interactúan y el elemento de corte flexible de acuerdo con a una realización alternativa,
las Figs. 7a-b muestran esquemáticamente, en vistas laterales en sección transversal, partes de molde que interactúan y el elemento de corte flexible de acuerdo con a una realización alternativa,
la Fig. 8 muestra esquemáticamente, en una vista en sección transversal, partes de molde que interactúan y el elemento de corte flexible de acuerdo con a una realización alternativa,
las Figs. 9a-c muestran esquemáticamente, en una vista desde abajo, en una vista lateral y en una vista en perspectiva, el elemento de corte flexible de acuerdo con una realización,
las Figs. 10a-c muestran esquemáticamente, en vistas laterales en sección transversal, el elemento de corte flexible de acuerdo con las realizaciones alternativas, y
las Fig. 11a-e muestran esquemáticamente, en vistas laterales en sección transversal, el elemento de corte flexible de acuerdo con las realizaciones alternativas.
Descripción de realizaciones de ejemplo
Varios aspectos de la presente divulgación serán descritos más adelantes en conjunción con los dibujos adjuntos para ilustrar y no limitar la divulgación, en donde las designaciones similares indican elementos similares, y las variaciones de los aspectos descritos no se restringen a las realizaciones mostradas específicamente, sino que pueden aplicarse a otras variaciones de la divulgación.
Las figuras 1a-c muestran esquemáticamente un sistema de molde de conformación en seco S para conformar en seco productos de celulosa 1 a partir de una estructura en bruto de celulosa conformada por aire 2 en una estructura de fibra moldeada en seco (DMF). El sistema de molde de conformación en seco S comprende una primera parte de molde 3 y una segunda parte de molde opuesta 4 configuradas para interactuar y cooperar entre sí en una dirección de prensado D<p>del sistema de molde de conformación en seco S para conformar los productos de celulosa 1 a partir de la estructura en bruto de celulosa conformada con aire 2. La primera parte de molde 3 y/o la segunda parte de molde 4 están dispuestas de forma móvil entre sí en la dirección de prensado D<p>. Una dirección perpendicular a la dirección de prensado se define como una dirección lateral D<la>del sistema de molde de conformación en seco S, como se muestra en las figuras 1a-c.
Con una estructura en bruto de celulosa conformada por aire 2 se refiere una estructura de banda fibrosa esencialmente conformada por aire producida a partir de fibras de celulosa. Las fibras de celulosa pueden proceder de una materia prima de celulosa adecuada, tal como un material de pulpa. Los materiales de pulpa adecuados son, por ejemplo, pulpa de pelusa, estructuras de papel u otras estructuras que contienen fibra de celulosa. Las fibras de celulosa también pueden extraerse de materiales de desecho agrícolas, por ejemplo, pajitas de trigo, cáscaras de frutas y verduras, bagazo, etc. Con la conformación de aire de la estructura en bruto de celulosa 2 se entiende la conformación de una estructura en bruto de celulosa en un proceso de conformación en seco en el que las fibras de celulosa son conformadas por aire para producir la estructura en bruto de celulosa 2. Cuando se conforma la estructura en bruto de celulosa 2 en el proceso de conformación por aire, las fibras de celulosa se transportan y se conforman en la estructura en bruto 2 por medio de aire como medio de transporte. Esto es diferente de un proceso de fabricación de papel normal o un proceso tradicional de conformación en húmedo, donde se usa agua como medio de transporte de las fibras de celulosa cuando se conforma la estructura de papel o fibra. En el proceso de conformación por aire, puede añadirse agua u otras sustancias, si se desea a las fibras de celulosa con el fin de cambiar las propiedades de la pieza bruta de celulosa, pero el aire todavía se usa como medio de transporte en el proceso de conformación. La estructura en bruto de celulosa 2 puede, sí es adecuado, tienen una sequedad que corresponde principalmente a la humedad ambiental en la atmósfera que rodea la estructura en bruto de celulosa conformada por aire 2. Como una alternativa, la sequedad de la estructura en bruto de celulosa 2 se puede controlar para tener un nivel de sequedad adecuado cuando se conforman los productos de celulosa 1.
La estructura en bruto de celulosa conformada por aire 2 puede conformarse a partir de fibras de celulosa en un proceso de conformación de aire convencional o en un módulo de conformación por aire en bruto de celulosa. Por ejemplo, la estructura en bruto de celulosa 2 puede tener una composición en la que las fibras son del mismo origen o, como alternativa, contienen una mezcla de dos o más tipos de fibras de celulosa, dependiendo de las propiedades deseadas de los productos de celulosa 1. Las fibras de celulosa utilizadas en la estructura en bruto de celulosa 2 están fuertemente unidas entre sí durante el proceso de conformación de los productos de celulosa 1 con enlaces de hidrógeno, debido a la presión de conformación aplicada y la temperatura de conformación junto con un contenido de humedad adecuado en la estructura en bruto de celulosa 2. Las fibras de celulosa se pueden mezclar con otras sustancias o compuestos hasta una cierta cantidad, como se describirá adicionalmente a continuación. Con fibras de celulosa se entiende cualquier tipo de fibras de celulosa, tales como fibras de celulosa natural o fibras de celulosa fabricadas. La estructura en bruto de celulosa 2 puede comprender específicamente al menos un 95 % de fibras de celulosa, o más específicamente al menos un 99 % de fibras de celulosa.
La estructura en bruto de celulosa conformada por aire 2 puede tener una configuración de una sola capa o de múltiples capas. Una estructura en bruto de celulosa 2 que tiene una configuración de una sola capa se refiere a una estructura que está conformada por una capa que contiene fibras de celulosa. Una estructura en bruto de celulosa 2 que tiene una configuración multicapa se refiere a una estructura que está conformada por dos o más capas que comprenden fibras de celulosa, donde las capas pueden tener las mismas o diferentes composiciones o configuraciones.
La estructura en bruto de celulosa 2 puede comprender una o más capas de celulosa adicionales que comprenden fibras de celulosa, donde una capa de celulosa adicional, por ejemplo, está dispuesta como una capa de transporte para una o más capas de la estructura en bruto de celulosa 2. Una o más capas de celulosa adicionales pueden actuar como capas de refuerzo que tienen una mayor resistencia a la tracción que otras capas de la estructura en bruto de celulosa 2. Esto es útil cuando una o más capas conformadas por aire de la estructura en bruto de celulosa 2 tienen composiciones con baja resistencia a la tracción para evitar que la estructura en bruto de celulosa 2 se rompa durante la conformación de los productos de celulosa 1. Una o más capas de celulosa adicionales con mayor resistencia a la tracción actúan de esta forma como una estructura de soporte para otras capas de la estructura en bruto de celulosa 2. Una o más capas de celulosa adicionales pueden ser de una composición diferente que el resto de la estructura en bruto de celulosa 2, como, por ejemplo, una capa de tejido que contiene fibras de celulosa, una estructura airlaid (estructura no tejida formada en seco) compuesta por fibras de celulosa u otras estructuras de capas adecuadas. De esta forma no es necesario que una o más capas de celulosa adicionales sean conformadas por aire. También se pueden usar otras capas adicionales adecuadas, como, por ejemplo, estructuras recubiertas de silicona o películas de base biológica.
Una o más capas conformadas por aire de la estructura en bruto de celulosa 2 son estructuras esponjosas y aireadas, donde las fibras de celulosa que conforman las estructuras están dispuestas relativamente sueltas entre sí. Las estructuras en bruto de celulosa esponjosa 2 se utilizan para una conformado en seco eficiente de los productos de celulosa 1, permitiendo que las fibras de celulosa formen los productos de celulosa 1 de forma eficiente durante el proceso de conformación en seco en el sistema de molde de conformación en seco S.
Para conformar los productos de celulosa 1 a partir de la estructura en bruto de celulosa 2 en el sistema de molde de conformación en seco S, la estructura en bruto de celulosa 2 se proporciona primero a partir de una fuente adecuada. La estructura en bruto de celulosa 2 puede conformarse por aire a partir de fibras de celulosa y disponerse en rollos o en pilas. Los rollos o pilas pueden disponerse posteriormente en conexión con el sistema de molde de conformación en seco S. Como una alternativa, la estructura en bruto de celulosa 2 puede ser conformada por aire a partir de fibras de celulosa en un módulo conformado por aire para estructuras en bruto de celulosa dispuesto en conexión con el sistema de molde de conformación en seco S, y se alimenta directamente al sistema de molde de conformación en seco S después de la operación de conformación de aire. La estructura en bruto de celulosa 2 se alimenta al sistema de molde de conformación en seco S con medios de transporte adecuados no ilustrados, tales como malla de conformación, alimentadores de cinta de vacío o cintas transportadoras.
El sistema de molde de conformación en seco S comprende uno o más pares dispuestos de forma opuesta de primeras partes de molde 3 y segundas piezas de molde 4, y las partes de molde están configuradas para conformar en seco los productos de celulosa 1 a partir de la estructura en bruto de celulosa 2. El sistema de molde de conformación en seco S puede disponerse con solo un par de primera parte de molde 3 y segunda parte de molde opuesta 4 en una configuración de cavidad única, o como alternativa con dos o más pares de primeras partes de molde y segundas partes de molde opuestas en una configuración de múltiples cavidades. Un sistema de molde de conformación en seco de configuración de una sola cavidad comprende, por lo tanto, una sola estructura de molde de conformación con una primera parte de molde 3 y una segunda parte de molde 4 cooperante. Un sistema de molde de conformación en seco de configuración de múltiples cavidades comprende dos o más estructuras de moldeo de conformación, cada uno teniendo primeras partes de molde 3 y segundas partes de molde 4 cooperantes.
En la realización ilustrada en las figuras 1a-c, el sistema de molde de conformación en seco S está dispuesto como un sistema de molde de conformación en seco S de configuración de una sola cavidad que comprende una estructura de moldeo de conformación con una primera parte de molde 3 y una segunda parte de molde 4 dispuestas de forma móvil entre sí. A continuación, el sistema de molde conformación en seco S se describirá en conexión con un sistema de molde de conformación en seco de configuración de una sola cavidad, pero la divulgación es igualmente aplicable en un sistema de molde de conformación en seco de configuración de múltiples cavidades.
El sistema de molde de conformación en seco S puede, por ejemplo, estar diseñado, de modo que la primera parte de molde 3 o la segunda parte de molde 4 sea móvil y esté dispuesta para desplazarse hacia la otra parte de molde durante el proceso de conformación en seco, donde la otra parte de molde se dispone de forma estacionaria o de forma no móvil. En la realización ilustrada en las figuras 1a-c, la primera parte de molde 3 está dispuesta de forma móvil y la segunda parte de molde 4 es estacionaria. En una realización alternativa y no ilustrada, tanto la primera parte de molde 3 y la segunda parte de molde 4 están dispuestas de forma móvil, donde la primera parte de molde 3 y la segunda parte de molde 4 se desplazan en direcciones una hacia la otra durante el proceso de conformación en seco. Las partes móviles del molde pueden ser desplazadas con un accionador adecuado, tales como un accionador hidráulico, neumático o eléctrico. También se puede usar una combinación de diferentes accionadores. La velocidad relativa entre la primera parte de molde 3 y la segunda parte de molde 4 durante el proceso de conformación en seco se elige adecuadamente de modo que la estructura en bruto de celulosa 2 se distribuya uniformemente en una cavidad de conformación entre las partes de molde durante el proceso de conformación en seco.
Como se indica en la Figura 1a, la primera parte de molde 3 está dispuesta de forma móvil en relación con la segunda parte de molde 4 en la dirección de prensado D<p>y la primera parte de molde 3 está configurada para ser presionada hacia la segunda parte de molde 4 en la dirección de prensado D<p>durante la conformación en seco de los productos de celulosa 1 para establecer una presión de conformación P<f>sobre la estructura en bruto de celulosa 2. Cuando los productos de celulosa 1 se conforman en seco, la estructura en bruto de celulosa 2 se transporta en una dirección de alimentación D<f>y se dispone entre la primera parte de molde 3 y la segunda parte de molde 4 cuando las partes de molde están en un estado abierto, como se muestra en la figura 1a. De forma adecuada, la estructura en bruto de celulosa 2 se introduce intermitentemente a las partes de molde. Cuando la estructura en bruto de celulosa 2 se ha dispuesto entre la primera parte de molde 3 y la segunda parte de molde 4, la primera parte de molde 3 se mueve hacia la segunda parte de molde 4 durante el proceso de conformación en seco. Cuando la presión de conformación P<f>junto con una temperatura de conformación adecuada T<f>son establecidas por las partes de molde sobre la estructura en bruto de celulosa 2, el movimiento de la primera parte de molde 3 se detiene en una posición de conformación de producto F<pos>, como se muestra en la figura 1b. La primera parte de molde 3 es posteriormente movida en una dirección opuesta a la dirección de prensado D<p>lejos de la segunda parte de molde 4 después de una cierta duración de tiempo o directamente después de que se haya detenido la primera parte de molde 3, como se muestra en la figura 1c. Un sistema de control adecuado puede ser utilizado para controlar la operación del sistema de molde de conformación en seco S y de las partes de molde.
Los productos de celulosa 1 son conformados en seco a partir de la estructura en bruto de celulosa 2 en el sistema de molde de conformación en seco S aplicando la presión de conformación P<f>y una temperatura de conformación T<f>sobre la estructura en bruto de celulosa conformada por aire 2. La estructura en bruto de celulosa 2 se calienta a una temperatura de conformación T<f>en el intervalo de 100-300 °C, preferiblemente en el intervalo de 100-200 °C, y se prensa con una presión de conformación P<f>en el intervalo de 1-100 MPa, preferiblemente en el intervalo de 4-20 MPa. La primera parte de molde 3 está dispuesta para conformar los productos de celulosa 1 a través de la interacción con la correspondiente segunda parte de molde 4. Durante la conformación en seco de los productos de celulosa 1, la estructura en bruto de celulosa 2 está dispuesta entre la primera parte de molde 3 y la segunda parte de molde 4, y se somete a la presión de conformación P<f>en el intervalo de 1-100 MPa, preferiblemente en el intervalo de 4-20 MPa, y la temperatura de conformación T<f>en el intervalo de 100-300 °C, preferiblemente en el intervalo de 100-200 °C. Cuando los productos de celulosa 1 se conforman en seco, se conforman enlaces de hidrógeno entre las fibras de celulosa en la estructura en bruto de celulosa 2 dispuesta entre la primera parte de molde 3 y la segunda parte de molde 4, debido a la presión de conformación aplicada P<f>y la temperatura de conformación T<f>junto con un contenido de humedad adecuado en la estructura en bruto de celulosa 2. Los niveles de temperatura y presión son, por ejemplo, medidos en la estructura en bruto de celulosa 2 durante el proceso de conformación en seco con sensores adecuados dispuestos en conexión con las fibras de celulosa en la estructura en bruto de celulosa 2. La estructura en bruto de celulosa 2 típicamente contiene menos del 45 por ciento en peso de agua cuando es conformada en el sistema de molde de conformación en seco S.
La estructura en bruto de celulosa 2 puede disponerse entre las partes de molde de cualquier forma adecuada, y como ejemplo, la estructura en bruto de celulosa 2 puede ser alimentada con un dispositivo de alimentación adecuado, que transporta la estructura en bruto de celulosa 2 a las partes de molde en la dirección de alimentación D<f>. El dispositivo de alimentación podría ser, por ejemplo, una cinta transportadora, una unidad de malla de conformación, un robot industrial, o cualquier otro equipo de fabricación adecuado. La velocidad de transporte puede diferir dependiendo de los tipos de productos de celulosa 1 producidos, y es elegido para que coincida con la velocidad de conformación en el sistema de molde de conformación en seco S.
En la realización ilustrada en las figuras 1a-c, la primera parte de molde 3 está dispuesta como una parte de molde positiva, y la segunda parte de molde 4 está dispuesta como una parte de molde negativa. En realizaciones alternativas, la primera parte de molde 3 puede estar dispuesta como una parte de molde negativa, y la segunda parte de molde 4 estar dispuesta como una parte de molde positiva.
La primera parte de molde 3 y la segunda parte de molde 4 pueden estar dispuestas con un elemento de deformación. Durante la conformación de los productos de celulosa 1, el elemento de deformación se deforma para ejercer la presión de conformación P<f>sobre la estructura en bruto de celulosa 2, y a través de la deformación del elemento de deformación, se logra una distribución de presión uniforme incluso si los productos de celulosa tienen conformas tridimensionales complejas, como, por ejemplo, conformas con una sección de socavado rehundida que tiene un ángulo de inclinación negativo, o si la estructura en bruto de celulosa 2 tiene un espesor variado. Para ejercer una presión de conformación requerida P<f>en la estructura en bruto de celulosa 2, el elemento de deformación está hecho de un material que puede deformarse cuando se aplica una fuerza o presión, y el elemento de deformación está hecho adecuadamente de un material elástico capaz de recuperar tamaño y forma después de la deformación. El elemento de deformación puede estar además hecho de un material con propiedades adecuadas que resista la alta presión de conformación P<f>y niveles de temperatura de conformación T<f>utilizados al conformar los productos de celulosa 1. El elemento de deformación puede estar hecho de una estructura adecuada de material o materiales elastomérico y, como ejemplo, el elemento de deformación puede estar hecho de una estructura masiva o una estructura esencialmente masiva de caucho de silicona, poliuretano, policloropreno, o caucho. Una única estructura de elemento de deformación, o una pluralidad de estructuras de elemento de deformación, pueda usarse.
Dependiendo del diseño del sistema de molde de conformación en seco S, la presión de conformación P<f>puede ser aplicada sobre la estructura en bruto de celulosa conformada por aire 2 en el intervalo de 1-100 MPa, preferiblemente en el intervalo de 4-20 MPa, en una operación de prensado única O<s p>. Con una operación de prensado única O<sp>se entiende que el producto de celulosa 1 se conforma a partir de la estructura en bruto de celulosa 2 en una única etapa de prensado en el sistema de molde de conformación en seco S. En la operación de prensado única O<s p>, la primera parte de molde 3 y la segunda parte de molde 4 interactúan entre sí para establecer la presión de conformación P<f>y la temperatura de conformación T<f>durante una única etapa de acoplamiento operativo. Por tanto, en la operación de prensado única O<s p>, la presión de conformación P<f>y la temperatura de conformación T<f>no se aplican a la estructura en bruto de celulosa en dos o más etapas de prensado repetidas.
Una vista más detallada de la primera parte de molde 3 y la segunda parte de molde 4 en un ciclo de conformación de producto de celulosa se ilustra esquemáticamente en las figuras 2a-d. En la realización ilustrada, la primera parte de molde 3 comprende un elemento de corte flexible 5 y la segunda parte de molde 4 comprende una placa de yunque 6. El elemento de corte flexible 5 está dispuesto con un borde de corte 5a configurado para operar en la dirección de prensado D<p>, como se ilustra, por ejemplo, en las figuras 2a-d, y la placa de yunque 6 está dispuesta para cooperar con el borde de corte 5a durante la conformación de los productos de celulosa 1. La primera parte de molde 3 y la segunda parte de molde 4 se presionan juntas en la dirección de prensado D<p>en una primera carrera de prensado S<pi>para aplicar la presión de conformación P<f>sobre la estructura en bruto de celulosa 2. El elemento de corte flexible 5 corta el producto de celulosa 1 de la estructura en bruto de celulosa 2 al presionar el borde de corte 5a hacia y en contacto con la placa de yunque 6 con una fuerza de corte predeterminada F<c>, simultáneamente con la primera carrera de prensado S<p>1. En esta realización, el borde de corte 5a se presiona en contacto con la placa de yunque 6 con la fuerza de corte predeterminada F<c>simultáneamente con la aplicación de la presión de conformación P<f>sobre la estructura en bruto de celulosa 2.
Para cortar los productos de celulosa 1 de la estructura en bruto de celulosa 2 de forma eficiente, la fuerza de corte predeterminada F<c>está en el intervalo de 5-100 N/mm, preferiblemente en el intervalo de 10-50 N/mm, donde los milímetros se refieren a la distancia de corte en la estructura en bruto de celulosa 2. La fuerza de corte total se calcula multiplicando la distancia de corte total en milímetros por la fuerza de corte utilizada por milímetro. La distancia de corte total es igual a la longitud circunferencial total del borde de corte 5a del elemento de corte flexible 5. Estos intervalos son adecuados para todas las realizaciones del sistema de molde de conformación en seco S.
Con el objetivo de conformar los productos de celulosa 1, la estructura en bruto de celulosa 2 está dispuesta entre la primera parte de molde 3 y la segunda parte de molde 4, tal y como se muestra en la figura 2a. Tras la conformación de los productos de celulosa 1, la primera parte de molde 3 se mueve hacia la segunda parte de molde 4, y en la realización ilustrada, la estructura en bruto de celulosa 2 se empuja por la primera parte de molde 3 hacia la segunda parte de molde 4, como se muestra en la figura 2b. Cuando la primera parte de molde 3 se empuja hacia la segunda parte de molde 4 con la estructura en bruto de celulosa 2 posicionada entre las partes de molde, la presión de conformación P<f>se establece sobre la estructura en bruto de celulosa 2 mediante la fuerza de empuje aplicada por la primera parte de molde 3, como se ilustra esquemáticamente en la figura 2c. La interacción entre la primera parte de molde 3 y la segunda parte de molde 4 establece así la presión de conformación P<f>en la primera carrera de prensado S<p>1. El sistema de molde de conformación en seco S comprende adecuadamente una unidad de calentamiento que establece la temperatura de conformación T<f>en la estructura en bruto de celulosa 2. La unidad de calentamiento puede tener cualquier configuración adecuada y como ejemplo, se puede usar una parte de molde calentada o partes de molde calentadas para establecer la temperatura de conformación T<f>. La unidad de calentamiento puede estar integrada o fundida en la primera parte de molde 3 y/o la segunda parte de molde 4, y los dispositivos de calentamiento adecuados son, p. ej. calentadores eléctricos, como un elemento de resistencia o calentadores de fluido. Otras fuentes de calor adecuadas también pueden ser usadas. En la posición mostrada en la figura 2c, el elemento de corte flexible 5 corta el producto de celulosa 1 de la estructura en bruto de celulosa 2 al presionar el borde de corte 5a hacia y en contacto con la placa de yunque 6 con la fuerza de corte predeterminada F<c>. La operación de corte se lleva a cabo simultáneamente con la primera carrera de prensado S<p>1. Una vez que se han conformado los productos de celulosa, la primera parte de molde 3 y la segunda parte de molde 4 se liberan entre sí después de cortar el producto de celulosa 1 para retirar el producto de celulosa 1 del sistema de molde de conformación en seco S.
Una vez que los productos de celulosa se han conformado en seco en el sistema de molde de conformación en seco S, la primera parte de molde 3 se aleja de la segunda parte de molde 4 en una dirección opuesta a la dirección de prensado D<p>, como se muestra en la figura 2d, y el producto de celulosa conformado 1 se puede retirar de las partes de molde con un dispositivo de extracción adecuado. Después de la extracción del producto de celulosa 1, el ciclo de conformación del producto de celulosa puede repetirse.
Como se muestra en las figuras 2a-d, el elemento de corte flexible 5 está unido de forma desmontable a la primera parte de molde 3, y el elemento de corte flexible 5 se extiende a lo largo de una sección del borde periférico exterior de la primera parte de molde 3. De esta forma, el elemento de corte flexible 5 se extiende alrededor de la primera parte de molde 3, y el borde de corte 5a está provisto de una extensión y una forma en un primer plano P1 perpendicular a la dirección de prensado D<p>correspondiente a un borde periférico exterior 1a del producto de celulosa 1 que se va a conformar en el sistema de molde de conformación en seco S. Además, el elemento de corte flexible 5 está dispuesto con una configuración plana en forma de banda o en forma de tira conformada a partir de un material de lámina, y tiene una extensión fina y alargada en sección transversal E<c s>en la dirección de prensado D<p>. La extensión en sección transversal E<c s>está dispuesta adecuadamente en paralelo a la dirección de prensado D<p>, como se indica con una línea punteada en la figura 2a y se muestra en la figura 10a, o como alternativa inclinada.
Para todas las realizaciones, el elemento de corte flexible 5 está unido de forma liberable a la primera parte de molde 3. En la realización que se muestra en las figuras 2a-d, el elemento de corte flexible 5 está unido de forma liberable a la primera parte de molde 3 por medio de uno o más elementos de fijación 7. El elemento de corte flexible 5 está dispuesto adecuadamente con ranuras o aberturas 13 para recibir los elementos de fijación 7, como se muestra en la figura 9b. Los elementos de fijación 7 pueden estar dispuestos como uno o más tornillos que sujetan el elemento de corte flexible 5 en posición con respecto a la primera parte de molde 3. Los tornillos pueden acoplarse a orificios roscados en la primera parte de molde 3 para fijar el elemento de corte flexible 5 a la primera parte de molde 3. Sin embargo, debe entenderse que cualquier medio de sujeción adecuado puede usarse en otras realizaciones, como, por ejemplo, miembros de sujeción. Al retirar los elementos de fijación 7, el elemento de corte 5 se puede retirar fácilmente de la primera parte de molde 3. Una vez retirada de la primera parte de molde 3, un elemento de corte 5 nuevo o afilado puede unirse a la primera parte de molde 3 y mantenerse en posición mediante los elementos de fijación 7.
Con la expresión flexible se entiende para todas las realizaciones que el elemento de corte flexible 5 está hecho de un material que puede flexionarse o deformarse para adaptar la forma del elemento de corte flexible 5 a la forma del borde periférico exterior 1a de los productos de celulosa 1 que se cortarán de la estructura en bruto de celulosa 2, y también para adaptar el borde de corte 5a a secciones o áreas irregulares de la placa de yunque 6 y de ser necesario cuando el borde de corte 5a este en contacto directo con la placa de yunque 6. El elemento de corte flexible 5 está hecho de un material que se puede doblar sin romperse cuando se conforma, como, por ejemplo, un material con propiedades elásticas. El elemento de corte flexible 5 puede, por ejemplo, deformarse o doblarse en la dirección lateral D<la>durante una operación de corte y, después de la operación de corte, el elemento de corte flexible retoma su forma original sin deformar. El elemento de corte flexible 5 está dispuesto de forma adecuada como un elemento de corte de troquel de regla de acero que se dobla para obtener la forma del borde periférico exterior 1a de los productos de celulosa 1. Los materiales adecuados para el elemento de corte flexible 5 son, por ejemplo, acero u otros metales o materiales metálicos adecuados.
La placa de yunque 6 puede estar hecha de un material que resiste la fuerza de corte predeterminada FC y minimice el desgaste del borde de corte 5a. Los materiales adecuados para la placa de yunque 6 son, por ejemplo, metales o aleaciones metálicas, tales como composiciones de acero. La placa de yunque 6 puede estar compuesta de un material que sea más blando que el borde de corte 5a. Al utilizar un material más blando, el borde de corte 5a puede ser presionado a la fuerza de corte predeterminada FC en contacto con la placa de yunque 6 en una etapa de corte inicial en la que el borde de corte 5a se presiona contra la placa de yunque 6 por primera vez. La etapa de corte inicial se utiliza para deformar al menos una parte del material más blando de la placa de yunque 6, de modo que el borde de corte 5a ejerza una presión de corte uniforme sobre la placa de yunque 6. La deformación del material más blando de la placa de yunque 6 permite una distribución uniforme de la presión de corte sobre la placa de yunque 6 desde el borde de corte 5a en las siguientes operaciones de prensado después de la etapa de corte inicial. Debe entenderse que la deformación del material más blando en la placa de yunque 6 se mantiene después de la etapa de corte inicial y, por lo tanto, se usa para una calibración eficiente de la presión de corte ejercida por el borde de corte 5a sobre la placa de yunque 6.
En la figura 2e, se ilustra esquemáticamente una configuración alternativa de la primera parte de molde 3 con el elemento de corte flexible 5. En esta realización, se utiliza una capa de cola 15 para unir de forma liberable el elemento de corte flexible 5 a la primera parte de molde 3. De esta forma, la capa de cola 15 une eficientemente el elemento de corte flexible 5 a la primera parte de molde 3 sin la necesidad de los elementos de fijación descritos anteriormente. La capa de cola 15 se forma adecuadamente como una capa de material elástico o elastomérico que permite que el elemento de corte flexible 5 se deforme durante la operación de prensado. La capa de cola forma además un sello entre el elemento de corte flexible 5 y la primera parte de molde 3 que evita que las fibras de la estructura en bruto de celulosa 2 queden atrapadas entre la primera parte de molde 3 y el elemento de corte flexible. Cuando sea necesario, el elemento de corte flexible 5 se retira adecuadamente de la primera parte de molde mediante la eliminación mecánica o química de la capa de cola. Se puede usar una capa de cola en cualquier realización donde el elemento de corte flexible se une a la parte de molde.
En las figuras 9a-b, el elemento de corte flexible 5 se muestra como una parte aislada antes de unirse a la primera parte de molde 3. En la realización ilustrada, el elemento de corte flexible 5 tiene una configuración de forma circular cuando se ve desde abajo, como se entiende a partir de la figura 9a. Sin embargo, el elemento de corte flexible 5 puede tener cualquier forma adecuada dependiendo de la forma de los productos de celulosa 1 que se vayan a cortar de la estructura en bruto de celulosa. Una vista lateral del elemento de corte flexible 5 se muestra en la figura 9b, que corresponde a la posición del elemento de corte flexible 5 en las figuras 2a-e. El elemento de corte flexible 5 está conformado adecuadamente a partir de una pieza bruta de metal flexible 5a, como se muestra en la figura 9c. La pieza bruta de metal 5c tiene una dimensión de espesor fina que permite que la pieza bruta de metal 5c se forme en la forma de los productos de celulosa 1 que se van a cortar de la estructura en bruto de celulosa 2. Como se muestra en la Figura 9c, la pieza bruta de metal 5c se dobla en la forma deseada del elemento de corte flexible 5, como se ilustra con líneas punteadas. Los bordes laterales 5d de la pieza bruta de metal 5c se unen adecuadamente mediante soldadura. Los materiales metálicos en bruto adecuados son, por ejemplo, acero u otros metales o materiales metálicos.
En la realización alternativa ilustrada en las figuras 3a-c, el elemento de corte flexible 5 está configurado para cortar el producto de celulosa 1 de la estructura en bruto de celulosa 2 al presionar el borde de corte 5a hacia y en contacto con la placa de yunque 6 con una fuerza de corte predeterminada F<c>, en una segunda carrera de prensado S<p>2 en la dirección de prensado D<p>después del inicio de la primera carrera de prensado S<p>1. El sistema de molde de conformación en seco S puede comprender además un miembro de presión 9 que está presionando sobre el elemento de corte flexible 5 en la dirección de prensado DP. El borde de corte 5a se presiona en contacto con la placa de yunque 6 con la fuerza de corte predeterminada FC en la segunda carrera de prensado SP2 mediante el uso del miembro de presión 9, y el miembro de presión 9 se utiliza así para establecer la fuerza de corte Fc para cortar los productos de celulosa 1 de la estructura en bruto de celulosa 2. El miembro de presión 9 puede estar dispuesto como un elemento eléctrico, accionador neumático o hidráulico que presiona el borde de corte 5a en contacto con la placa de yunque 6.
En la realización ilustrada en las figuras 3a-c, el elemento de corte flexible 5 está se dispone de forma adecuada para moverse en la dirección de prensado D<p>con respecto a la primera parte de molde 3. La fuerza de corte predeterminada Fe se establece cuando se presiona el borde de corte 5a hacia y en contacto con la placa de yunque 6 tras el movimiento del elemento de corte flexible 5 con respecto a la primera parte de molde 3. El elemento de corte flexible 5 está unido de forma liberable a la primera parte de molde 3 con elementos de fijación adecuados no ilustrados.
En la figura 3a, la estructura en bruto de celulosa 2 se ha dispuesto entre la primera parte de molde 3 y la segunda parte de molde 4, y la primera parte de molde 3 se mueve hacia la segunda parte de molde 4. La estructura en bruto de celulosa 2 ha sido empujada por la primera parte de molde 3 hacia la segunda parte de molde 4. Cuando la primera parte de molde 3 se empuja hacia la segunda parte de molde 4 con la estructura en bruto de celulosa 2 posicionada entre las partes de molde, la presión de conformación P<f>se establece sobre la estructura en bruto de celulosa 2 mediante la fuerza de empuje aplicada por la primera parte de molde 3 en una primera carrera de prensado S<p i>, como se ilustra esquemáticamente en la figura 3b. La interacción entre la primera parte de molde 3 y la segunda parte de molde 4 establece por lo tanto la presión de conformación P<f>y la temperatura de conformación T<f>sobre la estructura en bruto de celulosa conformada por aire 2 en la primera carrera de prensado S<p i>. La estructura en bruto de celulosa 2 se calienta a una temperatura de conformación T<f>en el intervalo de 100-300 °C, preferiblemente en el intervalo de 100-200 °C, y se prensa con una presión de conformación P<f>en el intervalo de 1-100 MPa, preferiblemente en el intervalo de 4-20 MPa, con el fin de conformar los productos de celulosa 1. En la posición que se muestra en la figura 3c, el elemento de corte flexible 5 corta el producto de celulosa 1 de la estructura en bruto de celulosa 2 al presionar el borde de corte 5a hacia y en contacto con la placa de yunque 6 con la fuerza de corte predeterminada Fe. La operación de corte se lleva a cabo en la segunda carrera de prensado S<p>2 después del inicio de la primera carrera de prensado S<p>1 , mediante un movimiento del elemento de corte flexible 5 en la dirección de prensado D<p>con respecto a la primera parte de molde 3. El miembro de presión 9 puede usarse tanto para desplazar el elemento de corte flexible 9 en la dirección de prensado D<p>desde la posición mostrada en la figura 3b hasta la posición mostrada en la figura 3c, como para ejercer la fuerza de corte Fe. La segunda carrera de prensado S<p>2 se utiliza, por lo tanto, para la operación de corte en la que el borde de corte 5a del elemento de corte flexible 5 se presiona en contacto con la placa de yunque 6 para cortar los productos de celulosa 1 de la estructura en bruto de celulosa 2. La primera carrera de prensado S<p>1 y la segunda carrera de prensado S<p>2 pueden superponerse en el tiempo como se entiende a partir de la figura 3c. Una vez que se completan las respectivas operaciones de prensado, la primera parte de molde 3 se mueve en una dirección opuesta de la segunda parte de molde 4, y el elemento de corte flexible 5 se mueve de vuelta a la posición mostrada en la figura 3a.
En la figura 3d, se ilustra esquemáticamente una configuración alternativa de la primera parte de molde 3 con el elemento de corte flexible 5. En esta realización, un cojinete de superficie deslizante 16 se dispone entre la primera parte de molde 3 y el elemento de corte flexible 5. El cojinete de superficie deslizante 16 permite una baja fricción tras el movimiento del elemento de corte flexible 5 con respecto a la primera parte de molde 3. El cojinete de superficie deslizante 16 puede estar hecho de un material elástico o elastomérico que forma un sello que evita que las fibras de la estructura en bruto de celulosa 2 se atasquen entre la primera parte de molde 3 y el cojinete de superficie deslizante 16. Los cojinetes de superficie deslizante se utilizan de forma adecuada en cualquier realización en la que el elemento de corte flexible esté dispuesto para moverse con respecto a la parte de molde.
En realizaciones alternativas, la segunda carrera de prensado S<p>2 puede tener lugar cuando la primera carrera de prensado S<p>1 este completa o después de que la primera carrera de prensado S<p>1 este completa. De esta forma, la operación de corte en el prensado del borde de corte 5a hacia y en contacto con la placa de yunque 6 con la fuerza de corte predeterminada Fe puede tener lugar al mover la primera parte de molde 3 lejos de la segunda parte de molde 4.
En realizaciones alternativas adicionales, el elemento de corte flexible dispuesto de forma móvil 5 con respecto a la primera parte de molde 3 permite presionar el borde de corte 5a hacia y en contacto con la placa de yunque 6 con la fuerza de corte predeterminada Fe simultáneamente con la primera carrera de prensado S<p>1 , y continuar presionando el borde de corte 5a a la fuerza de corte predeterminada Fe en contacto con la placa de yunque 6 cuando la primera carrera de prensado S<p>1 se completa. De esta forma, la primera parte de molde 3 puede moverse en una dirección opuesta de la segunda parte de molde 4 con una fuerza de corte predeterminada continua Fe aplicado, donde el borde de corte 5a se presiona hacia y en contacto con la placa de yunque 6.
En la realización alternativa mostrada en las figuras 4a-b, el elemento de corte flexible 5 está unido de forma liberable a la primera parte de molde 3 y dispuesto en una ranura 3b de la primera parte de molde 3. La ranura 3b tiene una extensión en la dirección de prensado D<p>y comprende una abertura de ranura 3c orientada hacia la segunda parte de molde 4. El elemento de corte flexible 5 puede estar dispuesto de forma móvil dentro de la ranura 3b con respecto a la primera parte de molde 3, como se muestra en las figuras 4a-b, con una configuración y operación similar a la realización descrita anteriormente en relación con las figuras 3a-c. En la figura 4a, la primera parte de molde 3 se empuja hacia la segunda parte de molde 4 con la estructura en bruto de celulosa 2 posicionada entre las partes de molde, y la presión de conformación P<f>se establece sobre la estructura en bruto de celulosa 2 mediante la fuerza de empuje aplicada por la primera parte de molde 3 en una primera carrera de prensado S<p>1. En la figura 4b, el elemento de corte flexible 5 corta el producto de celulosa 1 de la estructura en bruto de celulosa 2 al presionar el borde de corte 5a hacia y en contacto con la placa de yunque 6 con la fuerza de corte predeterminada Fe. La operación de corte tiene lugar en una segunda carrera de prensado S<p>2 después del inicio de la primera carrera de prensado S<p>1 , mediante un movimiento del elemento de corte flexible 5 en la dirección de prensado D<p>con respecto a la primera parte de molde 3. El borde de corte 5a es presionado en contacto con la placa de yunque 6 con la fuerza de corte predeterminada F<c>en la segunda carrera de prensado S<p>2 mediante el uso del miembro de presión 9, y el miembro de presión 9 se usa así para desplazar el elemento de corte flexible 9 en la dirección de prensado y para establecer la fuerza de corte Fc para cortar los productos de celulosa 1 de la estructura en bruto de celulosa 2.
En una realización alternativa ilustrada en las figuras 5a-d, el elemento de corte flexible 5 está unido de forma liberable a la primera parte de molde 3 a través de uno o más elementos de resorte 8. El elemento de corte flexible 5 está unido de forma liberable al uno o más elementos de resorte 8 con miembros de sujeción no ilustrados. Los elementos de resorte 8 establecen la fuerza de corte predeterminada F<c>al presionar el borde de corte 5a en contacto con la placa de yunque 6. Las características del resorte se eligen de forma adecuada para ejercer la fuerza de corte predeterminada F<c>cuando la primera parte de molde se presiona hacia la segunda parte de molde en una posición de conformación, como se muestra en la figura 5c. El borde de corte 5a puede ser presionado en contacto con la placa de yunque 6 y la fuerza de corte predeterminada F<c>controlado por uno o más elementos de resorte 8. En esta realización, uno o más elementos de resorte 8 pueden estar configurados para controlar la fuerza de corte predeterminada F<c>, y además liberar el elemento de corte flexible 5 en una dirección opuesta a la dirección de prensado D<p>cuando se alcanza una fuerza de liberación predeterminada F<r>que actúa sobre uno o más elementos de resorte 8 se alcanza, como se muestra en la figura 5d. Por lo tanto, el elemento de resorte puede, por lo tanto, estar dispuesto para liberar la presión, cuando la fuerza de liberación predeterminada F<r>se alcanza, y desplaza el borde de corte 5a alejándolo de la placa de yunque 6. La función de liberación puede lograrse, por ejemplo, mediante la separación o desacoplamiento del elemento de corte flexible 5 de los elementos de resorte 8 o usando elementos de resorte biestables 8, cuando se alcanza la fuerza de liberación predeterminada F<r>que actúa sobre uno o más elementos de resorte 10. Los elementos de resorte 8 pueden estar dispuestos como resortes de metal u otros resortes adecuados.
Con la configuración ilustrada en las figuras 5a-d, el elemento de corte flexible 5 está se dispone de forma adecuada para moverse en la dirección de prensado D<p>con respecto a la primera parte de molde 3. La fuerza de corte predeterminada F<c>se establece cuando se presiona el borde de corte 5a hacia y en contacto con la placa de yunque 6 tras el movimiento del elemento de corte flexible 5 con respecto a la primera parte de molde 3.
En la figura 5a, la estructura en bruto de celulosa 2 se ha dispuesto entre la primera parte de molde 3 y la segunda parte de molde 4, y la primera parte de molde 3 se mueve hacia la segunda parte de molde 4. La estructura en bruto de celulosa 2 ha sido empujada por la primera parte de molde 3 hacia la segunda parte de molde 4. Cuando la primera parte de molde 3 se empuja hacia la segunda parte de molde 4 con la estructura en bruto de celulosa 2 posicionada entre las partes de molde, la presión de conformación P<f>se acumula entre las partes de molde sobre la estructura en bruto de celulosa 2 mediante la fuerza de empuje aplicada por la primera parte de molde 3, como se ilustra esquemáticamente en la figura 5b. Tras el movimiento adicional de la primera parte de molde 3 hacia la segunda parte de molde 4, como se muestra en la figura 5c, la presión de conformación P<f>se establece sobre la estructura en bruto de celulosa 2 mediante la fuerza de empuje aplicada por la primera parte de molde 3, y el elemento de corte flexible 5 corta el producto de celulosa 1 de la estructura en bruto de celulosa 2 presionando el borde de corte 5a hacia y en contacto con la placa de yunque 6 con la fuerza de corte predeterminada F<c>mediante la compresión de los elementos de resorte 8. La interacción entre la primera parte de molde 3 y la segunda parte de molde 4 establece así la presión de conformación P<f>y la temperatura de conformación T<f>sobre la estructura en bruto de celulosa conformada por aire 2. La estructura en bruto de celulosa 2 se calienta a una temperatura de conformación T<f>en el intervalo de 100-300 °C, preferiblemente en el intervalo de 100-200 °C, y se prensa con una presión de conformación P<f>en el intervalo de 1 100 MPa, preferiblemente en el intervalo de 4-20 MPa, con el fin de conformar los productos de celulosa 1. Cuando la fuerza de liberación predeterminada F<r>es alcanzada, el elemento de corte flexible 5 se mueve en dirección contraria de la segunda parte de molde, como se muestra en la figura 5d, y el borde de corte 5a se aleja de la placa de yunque 6. Una vez que las operaciones de prensado están completas, la primera parte de molde 3 se mueve en una dirección opuesta de la segunda parte de molde 4, y el elemento de corte flexible 5 se mueve de vuelta a la posición mostrada en la figura 5a.
En una realización alternativa mostrada en las figuras 6a-b, la segunda parte de molde 4 comprende un miembro de resorte 10 configurado para soportar la placa de yunque 6. La placa de yunque 6 está dispuesta de forma móvil con el miembro de resorte 10 en la dirección de prensado D<p>con respecto a la segunda parte de molde 4. El miembro de resorte 10 controla la fuerza de corte F<c>, y también puede usarse para liberar la placa de yunque 6 en la dirección de prensado D<p>cuando se alcanza una fuerza de liberación predeterminada F<r>que actúa sobre el miembro de resorte 10, como se ilustra en la figura 6b. En esta realización, el elemento de corte flexible 5 puede estar dispuesto de forma móvil con respecto a la primera parte de molde 3 o dispuesto de forma no móvil, como se ha descrito en los ejemplos anteriores. El miembro de resorte 10 puede estar dispuesto con uno o más elementos de resorte hechos de metal, o uno o más elementos de resorte hechos de un material elastomérico, tal como, por ejemplo, silicona u otro polímero adecuado. La función de liberación puede lograrse, por ejemplo, separando o desacoplando la placa de yunque 6 del miembro de resorte 10 o usando un miembro de resorte biestable 10, cuando la fuerza de liberación predeterminada F<r>que actúa sobre el miembro de resorte 10 se alcanza.
En una realización alternativa adicional mostrada en las figuras 7a-b, la segunda parte de molde 4 comprende un miembro de resorte 11 configurado para soportar la segunda parte de molde 4. La segunda parte de molde 4 mediante su disposición con el miembro de resorte 11 está dispuesta de forma móvil en la dirección de prensado D<p>con respecto a una estructura de base 14. El miembro de resorte 11 controla la fuerza de corte F<c>, y también puede usarse para liberar la segunda parte de molde 4 en la dirección de prensado DP cuando se alcanza una fuerza de liberación predeterminada F<r>que actúa sobre el miembro de resorte 11, como se ilustra en la figura 7b. Durante la conformación del producto de celulosa 1, la función de resorte del miembro de resorte 11 puede desactivarse para una conexión rígida entre la segunda parte de molde 4 y la estructura de base 14 que soporta la alta presión de conformación P<f>. Durante una operación de corte, el miembro de resorte está activo. En esta realización, el elemento de corte flexible 5 está dispuesto de forma adecuada y móvil con respecto a la primera parte de molde 3, como se ha descrito en los ejemplos anteriores. El miembro de resorte 10 puede estar dispuesto con uno o más elementos de resorte hechos de metal, o uno o más elementos de resorte hechos de un material elastomérico, tal como, por ejemplo, silicona u otro polímero adecuado. La función de liberación puede lograrse, por ejemplo, separando o desacoplando la segunda parte de molde 4 del miembro de resorte 11 o usando un miembro de resorte biestable 11, cuando la fuerza de liberación predeterminada F<r>que actúa sobre el miembro de resorte 10 se alcanza.
En la realización alternativa mostrada en la figura 8, el elemento de corte flexible 5 comprende una porción de borde 5b opuesta al borde de corte 5a, y la primera parte de molde 3 comprende una placa de refuerzo 3d con una estructura de material deformable 12 conectada a la porción de borde 5b. Cuando el borde de corte 5a se presiona con la fuerza de corte predeterminada F<c>en contacto con la placa de yunque 6 en una etapa de corte inicial en la que el borde de corte 5a se presiona contra la placa de yunque 6 por primera vez, al menos una parte de la placa de refuerzo 3d se deforma por la presión de la porción de borde 5b al presionar el borde de corte 5a en contacto con la placa de yunque 6 de modo que el borde de corte 5a ejerza una presión de corte uniforme sobre la placa de yunque 6.
Los materiales adecuados para la estructura de material deformable 12 son, por ejemplo, metales o aleaciones metálicas, tales como composiciones de acero. Mediante el uso de un material deformable, la porción de borde 5b deforma la estructura de material deformable 12 cuando el borde de corte 5a se presiona con la fuerza de corte predeterminada F<c>en contacto con la placa de yunque 6 en la etapa de corte inicial. Por lo tanto, la etapa de corte inicial se usa para deformar al menos una parte de la placa de refuerzo 3d, de modo que el borde de corte 5a ejerza una presión de corte uniforme sobre la placa de yunque 6. La deformación de la estructura de material deformable 12 permite una distribución uniforme de la presión por el borde de corte 5a sobre la placa de yunque 6 en las siguientes operaciones de prensado después de la etapa inicial de corte. Debe entenderse que la deformación de la estructura de material deformable 12 se mantiene después de la etapa de corte inicial y, por lo tanto, se usa para una calibración eficiente de la presión de corte ejercida desde el borde de corte 5a sobre la placa de yunque 6.
Para todas las realizaciones, el elemento de corte flexible 5 puede estar hecho de una sola pieza de material como se muestra en las figuras 10a y 11a-e, con una sección estructural en la dirección lateral D<la>, donde la dirección lateral D<la>es perpendicular a la dirección de prensado D<p>. En realizaciones alternativas, el elemento de corte flexible 5 está compuesto de dos o más secciones estructurales 5s dispuestas en conexión entre sí en la dirección lateral D<la>en una configuración en capas. En la realización mostrada en la Figura 10b, el elemento de corte flexible 5 tiene una configuración de dos capas y está hecho de dos secciones estructurales 5s dispuestas en conexión entre sí en la dirección lateral DLA, donde ambas secciones estructurales 5s conforman el borde de corte 5a. En la realización mostrada en la Figura 10c, el elemento de corte flexible 5 tiene una configuración de dos capas y está hecho de dos secciones estructurales 5s dispuestas en conexión entre sí en la dirección lateral DLA, donde solo una sección estructural 5s está conformando el borde de corte 5a. Las dos o más secciones estructurales 5s pueden unirse directamente entre sí, por ejemplo, mediante soldadura, pegado u otros métodos de fijación adecuados. Como alternativa, dos o más secciones estructurales 5s están dispuestas en conexión entre sí, sin estar unidas directamente entre sí.
El elemento de corte flexible 5 puede tener, como se ilustra en la figura 10a, una configuración en sección transversal recta, donde el elemento de corte flexible 5 está dispuesto con una configuración plana en forma de banda o tira y tiene una extensión en sección transversal alargada y fina en la dirección de prensado D<p>. En otras realizaciones alternativas, el elemento de corte flexible 5 puede, en cambio, tener una configuración conformada en sección transversal. En la figura 11a, el elemento de corte flexible 5 tiene un espesor de sección transversal uniforme con una configuración de sección transversal curva y el elemento de corte flexible 5 está conformado con una forma de barril convexa exterior. En la figura 11b, el elemento de corte flexible 5 tiene un espesor de sección transversal uniforme con una configuración de sección transversal curva y el elemento de corte flexible 5 está conformado con una forma cóncava exterior similar a un reloj de arena. En la figura 11c, el elemento de corte flexible 5 tiene un espesor de sección transversal uniforme con una configuración de sección transversal curvada y el elemento de corte flexible 5 está conformado con una forma ondulada exterior. Las configuraciones curvas en sección transversal mostradas en las figuras 11a-c permiten que el elemento de corte flexible 5 se flexione y se deforme ligeramente durante la operación de prensado. En la figura 11d, el elemento de corte flexible 5 tiene un espesor de sección transversal variado y el elemento de corte flexible 5 está conformado con una forma cóncava exterior similar a un reloj de arena. En la figura 11e, el elemento de corte flexible 5 tiene un espesor de sección transversal variado y el elemento de corte flexible 5 está conformado con una forma de barril convexa exterior. Se puede entender que, en otras realizaciones, el elemento de corte flexible 5 puede diseñarse con cualquier forma y configuración adecuadas y no solo las descritas anteriormente e ilustradas en las figuras.
Se apreciará que la descripción anterior es meramente a modo de ejemplo en su naturaleza y no pretende limitar la presente divulgación, su aplicación o usos, en donde el alcance de la protección se define por las reivindicaciones adjuntas. Aunque se han descrito ejemplos específicos en la memoria descriptiva e ilustrado en los dibujos, los expertos en la materia entenderán que pueden realizarse diversos cambios sin desviarse del alcance definido en las reivindicaciones. Asimismo, se pueden hacer modificaciones para adaptar una situación o material particular a las enseñanzas de la presente divulgación.
Por lo tanto, se pretende que la presente divulgación no se limite a los ejemplos específicos ilustrados por los dibujos y descritos en la especificación como el mejor modo actualmente contemplado para llevar a cabo las enseñanzas de la presente divulgación, sino que el alcance de la presente divulgación incluirá cualquier realización que caiga dentro de la descripción anterior y las reivindicaciones adjuntas. Los signos de referencia mencionados en las reivindicaciones no deben ser vistos como una limitación del alcance de la materia protegida por las reivindicaciones, y su única función es facilitar la comprensión de las reivindicaciones.
Signos de referencia
1: Producto de celulosa
1a: Borde periférico exterior
2: Estructura en bruto de celulosa
3: Primera parte de molde
3b: Ranura
3c: Abertura de ranura
3d: Placa de refuerzo
4: Segunda parte de molde
5: Elemento de corte flexible
5a: Borde de corte
5b: Porción de borde
5c: Pieza bruta de metal
5d: Borde lateral
5s: Sección estructural
6: Placa de yunque
7: Elemento de fijación
8: Elemento de resorte
9: Miembro de presión
10: Miembro de resorte
11: Miembro de resorte
12: Estructura de material deformable
13: Abertura
14: Estructura de base
15: Capa de cola
16: Cojinete de superficie deslizante
DF: Dirección de alimentación
DLA: Dirección lateral
DP: Dirección de prensado
ECS: Extensión en sección transversal
FC: Fuerza de corte
FPOS: Posición de conformación de producto
FR: Fuerza de liberación
OSP: Operación de prensado única
S: Sistema de molde de conformación en seco
SP1: Primera carrera de prensado
SP2: Segunda carrera de prensado
P1: Primer plano
PF: Presión de conformación
TF: Temperatura de conformación
Claims (15)
1. Un sistema de molde de conformación en seco de productos de celulosa (S) para conformar en seco un producto de celulosa (1) a partir de una estructura en bruto de celulosa conformada por aire (2), en donde el sistema de molde de conformación en seco (S) comprende:
una estructura en bruto de celulosa conformada por aire (2) y un producto de celulosa (1) fabricado a partir de la misma; y
una primera parte de molde (3) y una segunda parte de molde opuesta (4) configuradas para cooperar entre sí en una dirección de prensado (D<p>) tras la conformación del producto de celulosa (1), en donde la primera parte de molde (3) y la segunda parte de molde (4) están configuradas para ser presionadas juntas en la dirección de prensado (D<p>) en una primera carrera de prensado (S<p>1) para aplicar una presión de conformación (P<f>) a la estructura en bruto de celulosa (2),
en donde un elemento de corte flexible (5) con un borde de corte (5a) configurado para operar en la dirección de prensado (D<p>) está unido de forma liberable a la primera parte de molde (3), en donde la segunda parte de molde (4) comprende una placa de yunque (6) dispuesta para cooperar con el borde de corte (5a) del elemento de corte flexible (5), en donde el elemento de corte flexible (5) está hecho de un material que puede flexionarse para adaptar la forma del elemento de corte flexible (5) a una forma deseada, y que se puede doblar sin romperse cuando se conforma, en donde el elemento de corte flexible (5) está configurado para cortar el producto de celulosa (1) de la estructura en bruto de celulosa (2) presionando el borde de corte (5a) hacia y en contacto con la placa de yunque (6) con una fuerza de corte predeterminada (F<c>), simultáneamente con la primera carrera de prensado (S<p>1) o en una segunda carrera de prensado (S<p>2) en la dirección de prensado (D<p>) después del inicio de la primera carrera de prensado (S<p>1).
2. El sistema de molde de conformación en seco (S) de acuerdo con la reivindicación 1,
en donde el borde de corte (5a) tiene una extensión y una forma en un primer plano (P1) perpendicular a la dirección de prensado (D<p>) correspondiente a un borde periférico exterior (1a) del producto de celulosa (1).
3. El sistema de molde de conformación en seco (S) de acuerdo con las reivindicaciones 1 o 2,
en donde el elemento de corte flexible (5) tiene una configuración con una sección estructural en una dirección lateral (D<la>), o dos o más secciones estructurales (5s) están dispuestas en conexión entre sí en una dirección lateral (D<la>), en donde la dirección lateral (D<la>) es perpendicular a la dirección de prensado (D<p>).
4. El sistema de molde de conformación en seco (S) de acuerdo con cualquier reivindicación anterior,
en donde el elemento de corte flexible (5) está dispuesto de forma móvil en la dirección de prensado (D<p>) con respecto a la primera parte de molde (3).
5. El sistema de molde de conformación en seco (S) de acuerdo con cualquier reivindicación anterior,
en donde el elemento de corte flexible (5) se extiende a lo largo de una sección de borde periférico exterior de la primera parte de molde (3).
6. El sistema de molde de conformación en seco (S) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en donde el elemento de corte flexible (5) está dispuesto en una ranura (3b) de la primera parte de molde (3), en donde la ranura (3b) tiene una extensión en la dirección de prensado (D<p>) y comprende una abertura de ranura (3c) orientada hacia la segunda parte de molde (4).
7. El sistema de molde de conformación en seco (S) de acuerdo con cualquier reivindicación anterior,
en donde el elemento de corte flexible (5) está unido de forma liberable a la primera parte de molde (3) por medio de uno o más elementos de fijación (7).
8. El sistema de molde de conformación en seco (S) de acuerdo con cualquier reivindicación anterior,
en donde el elemento de corte flexible (5) está unido de forma liberable a la primera parte de molde (3) a través de uno o más elementos de resorte (8).
9. El sistema de molde de conformación en seco (S) de acuerdo con cualquier reivindicación anterior,
en donde la placa de yunque (6) comprende un material que es más blando que el borde de corte (5a).
10. El sistema de molde de conformación en seco (S) de acuerdo con cualquier reivindicación anterior,
en donde la segunda parte de molde (4) comprende un miembro de resorte (10) configurado para soportar la placa de yunque (6), en donde la placa de yunque (6) está dispuesta de forma móvil en la dirección de prensado (D<p>) con respecto a la segunda parte de molde (4).
11. El sistema de molde de conformación en seco (S) de acuerdo con cualquier reivindicación anterior,
en donde la segunda parte de molde (4) comprende un miembro de resorte (11) configurado para soportar la segunda parte de molde (4), en donde la segunda parte de molde (4) está dispuesta de forma móvil en la dirección de prensado (D<p>).
12. El sistema de molde de conformación en seco (S) de acuerdo con cualquier reivindicación anterior, en donde el elemento de corte flexible (5) comprende una porción de borde (5b) opuesta al borde de corte (5a), en donde la primera parte de molde (3) comprende una placa de refuerzo (3d) con una estructura de material deformable (12) conectada a la porción de borde (5b).
13. Un método para conformar en seco un producto de celulosa (1) en un sistema de molde de conformación en seco (S) a partir de una estructura en bruto de celulosa conformada por aire (2), en donde el sistema de molde de conformación en seco (S) comprende una primera parte de molde (3) y una segunda parte de molde opuesta (4) dispuestas para cooperar entre sí en una dirección de prensado (D<p>) tras la conformación del producto de celulosa (1), en donde un elemento de corte flexible (5) con un borde de corte (5a) que opera en la dirección de prensado (D<p>) está unido de forma liberable a la primera parte de molde (3), en donde la segunda parte de molde (4) comprende una placa de yunque (6) dispuesta para cooperar con el borde de corte (5a) del elemento de corte flexible (5), en donde el elemento de corte flexible (5) está hecho de un material que puede flexionarse para adaptar la forma del elemento de corte flexible (5) a una forma deseada, y que se puede doblar sin romperse cuando se conforma, comprendiendo el método las etapas:
proporcionar la estructura en bruto de celulosa conformada por aire (2) y disponer la estructura en bruto de celulosa (2) entre la primera parte de molde (3) y la segunda parte de molde (4);
conformar el producto de celulosa (1) mediante el prensado de la primera parte de molde (3) y de la segunda parte de molde (4) en una primera carrera de prensado (S<p>1) en dirección de prensado (D<p>), en donde una presión de conformación (P<f>) se aplica sobre la estructura en bruto de celulosa (2);
cortar el producto de celulosa (1) de la estructura en bruto de celulosa (2) presionando el borde de corte (5a) hacia y en contacto con la placa de yunque (6) con una fuerza de corte predeterminada (F<c>); en donde el borde de corte (5a) se presiona hacia y en contacto con la placa de yunque (6) simultáneamente con la primera carrera de prensado (S<p>1), o en donde el borde de corte (5a) se presiona hacia y en contacto con la placa de yunque (6) en una segunda carrera de prensado (S<p>2) en la dirección de prensado (D<p>) después del inicio de la primera carrera de prensado (S<p>1).
14. El método de acuerdo con la reivindicación 13,
en donde la presión de conformación (P<f>) está en el intervalo de 1-100 MPa, preferiblemente en el intervalo de 4 20 MPa, y
en donde la fuerza de corte predeterminada (F<c>) está en el intervalo de 5-100 N/mm, preferiblemente en el intervalo de 10-50 N/mm.
15. El método de acuerdo con las reivindicaciones 13 o 14,
en donde el elemento de corte flexible (5) está unido de forma liberable a la primera parte de molde (3) a través de uno o más elementos de resorte (8), en donde el método comprende además la etapa de: establecer la fuerza de corte predeterminada (F<c>) mediante uno o más elementos de resorte (8) al presionar el borde de corte (5a) en contacto con la placa de yunque (6).
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