MX2007012000A - Aparato con cuchilla y metodo para su fabricacion. - Google Patents

Abstract

Una cuchilla industrial para su uso en procesos de pulpa y elaboracion de papel, y metodo para elaborar dicha cuchilla. La cuchilla industrial tipicamente es una cuchilla para rasqueta y es fabricada a partir de una pluralidad de capas de refuerzo, cada capa de refuerzo esta formada de una mezcla de poliamida y copoliester, formando de esta forma una hoja gruesa. Se aplica un recubrimiento de poliuretano a un borde de la hoja gruesa y la hoja se corta en angulo sobre el borde recubierto.

Description

APARATO CON CUCHILLA Y MÉTODO PARA SU FABRICACI Antecedentes de la invención 1 . Campo de la invención Esta invención se refiere en general a un aparato con cuchilla industrial para su uso en elaboración de papel y otros procesos de fabricación . Más particularmente, la presente invención se refiere a una cuchilla para rasqueta fabricada a partir de una hoja gruesa que tiene un borde en ángulo recubierto con poliuretano. 2. Descripción de los Antecedentes Las máqui nas para fabricación de pulpa o de papel utilizan una variedad de componentes durante el proceso de pulpa y elaboración de papel . Estos componentes incluyen, por ejemplo, cintas, prensas y rodillos de máquina. Los rodillos de máquina se utilizan durante diversos aspectos del proceso de pulpa y elaboración de papel , por ejemplo, formado, prensado, secado y/o operaciones de calandrado.

El funcionamiento de rodillos de máquina con frecuencia requiere de un dispositivo para eliminar contaminantes que se forman sobre la superficie del rodillo y/o para sacar la lámina de los rodillos de máquina. Si no se eliminan efectivamente los contaminantes o si no se saca correctamente la lámina del rodillo de la máquina, se puede producir efectos catastróficos en la calidad del producto que está siendo producido. Una forma de lograr que esto no suceda, es mediante el uso de un dispositivo mecánico conocido comúnmente como rasqueta o cuchilla para rasqueta.

También , durante la operación de las máquinas para fabricación de papel , y particularmente durante la operación de las prensas, tal como en el caso de secciones de prensa con l íneas de contacto grandes y especialmente con cintas ranuradas, hay un alto riesgo de eliminación de agua ineficiente, dado que la superficie de la cinta y las ranuras pueden tener una capa de pel ícula de agua presente a medida que la cinta regresa hacia el punto de contacto de la prensa.. De acuerdo con esto, una cuchilla para rasqueta puede ser apropiada para eliminar el exceso de agua de la cinta . Las cuchillas para rasqueta pueden ser de diseño rígido o flexible, dependiendo de la aplicación deseada. También , las cuchillas para rasqueta típicamente se pueden sacar, y por lo tanto son reemplazables cuando están desgastadas. La cuchilla para rasqueta típicamente está sujeta de una barra estructural que está sostenida de manera ajustable a través de la máquina para elaboración de papel sobre la cual se proporciona un soporte para cuchilla y una cuchilla. La cuchilla para rasqueta se pone en contacto directo con la superficie del rodillo para desprender mediante raspado cualesquiera contaminantes de la superficie del rodillo, incluyendo la pulpa entera o la lámina de soporte para papel o partes de ellas. Por ejemplo , la solicitud de patente europea EP 1 295 988 de Takeuchi et al . , titulada "Cuchilla para rasqueta" se refiere a una cuchilla para rasqueta fabricada a partir de un material de base integrado y capas de fibra de aguata. La resina se impregna en un lado del laminado fibroso. En el uso, la capa en la cual la canfidad de resina es pequeña, está en contacto con una cinta. Esta solicitud está incorporada aquí mediante referencia en su totalidad . También , la solicitud de patente europea EP 1 298 250 de Takeuchi et al . , titulada, "Cuchilla para rasqueta" se refiere a una cuchilla para rasqueta con una resina impregnada en un laminado fibroso que incluye materiales de base y capas de aguata integradas mediante perforación con aguja. Esta solicitud está incorporada aquí mediante referencia en su totalidad . En tercer lugar, la solicitud de patente europea EP 1 342 842 de Takeuchi et al . , titulada , "Cuchilla para rasqueta para eliminar agua" se refiere a una cuchilla para rasqueta laminada, impregnada con resina, para eliminar agua de una cinta ranurada. Las fibras de la capa que hace contacto con la cinta están orientadas en la dirección de desplazamiento de la cinta. Esta solicitud está incorporada aquí mediante referencia en su totalidad . Desafortunadamente, usando una cuchilla para rasqueta del tipo señalado arriba para eliminar agua y otros contaminantes, desgasta o erosiona indeseablemente la superficie de la cinta ranurada. Este desgaste se debe típicamente al poliéster, también denominado aqu í como PET o fibras de vidrio en la cuchilla para rasqueta, el cual , cuando se impregna con una resina dura, produce una superficie afilada dura, que está en contacto con la superficie de la cinta más suave, usualmente elaborada de resina de poliuretano, también denominada aquí como PU R. Una segunda fuente de desgaste de la superficie de la cinta ranurada son los contaminantes o partículas extrañas, tal como el carbonato de calcio (CaCO3) que se deposita o se aloja en las áreas dañadas sobre una cuchilla para rasqueta producidas por el picado o doblado de la cuchilla . Esto adicionalmente exacerba el afilado sobre las cintas, reduciendo así la vida en operación de la cinta. Adicionalmente, el uso de las cintas de transferencia aumenta la necesidad de una cuchilla mejorada para rasqueta mejor que la del tipo descrita anteriormente. La superficie de una cinta de transferencia es más suave y más dócil que una cinta de prensa con zapata. Dado que una cinta de transferencia está en contacto directo con un refuerzo para papel , su superficie puede recoger contaminantes o adherencias del soporte que tienen que ser eliminados. Antes de entrar en una zona de contacto de la prensa, la superficie de una cinta de transferencia tiene que estar relativamente seca con el fin de reducir al mínimo la pérdida de eficiencia de la eliminación de agua, así como también reducir al mínimo el espesor de la pel ícula de agua creada sobre la superficie de la cinta, de tal forma de prevenir el incipiente arrugamiento del soporte para papel y/o de permitir que la película de agua se interrumpa, dando como resultado que la lámina de papel sea liberada de la cinta de transferencia. Adicionalmente, la superficie de la cinta de transferencia no puede ser desgastada de manera no uniforme o picada o erosionada por un contaminante incrustado en el borde de una cuchilla para rasqueta. Una cinta de transferencia desgastada de manera no uniforme, ocasiona prensado no uniforme aplicado al soporte para papel , lo que puede afectar tanto la eliminación de agua de la lámina como la transferencia de la lámina . Una cinta picada o erosionada dará como resultado una marca en la lámina de papel . Por lo tanto, sería un avance en la técnica tener una cuchilla para rasqueta con una superficie que reduzca al m ínimo el desgaste y la abrasión de una superficie, la cual puede ser una cinta o lo que hace contacto con la cuchilla, al tiempo que realiza de manera satisfactoria la función para la cual está destinada la cuchilla. Breve descripción de la invención La presente invención está dirigida a una cuchilla industrial , tal como una cuchilla para rasqueta , que tiene una superficie que reduce al m ínimo el desgaste de la superficie de un componente con el cual hace contacto la cuchilla , aumentando así la vida operacional del componente. De acuerdo con esto, una modalidad de la presente invención se refiere a una cuchilla industrial que incluye una pluralidad de capas de refuerzo, con cada capa de refuerzo formada a partir de una mezcla de poliamida y copoliéster. Un borde de las capas de refuerzo también tiene un recubrimiento de poliuretano y la cuchilla se fabrica con un una parte en ángulo. Otra modalidad de la presente invención se refiere a un método para fabricar una cuchilla. El método incluye proporcionar una pluralidad de capas de refuerzo, cada capa de refuerzo está formada a partir de una mezcla de poliamida y copoliéster. La pluralidad de capas de refuerzo está cosida para formar una hoja gruesa, que luego es calandrada. Se aplica poliuretano a un borde de la hoja gruesa, y se forma una superficie en ángulo sobre el borde después de un periodo de tiempo determinado previamente. Las diversas propiedades novedosas que caracterizan la invención están señaladas de manera particular en las reivindicaciones anexas, y que forman parte de esta descripción. Para un mejor entendimiento de la invención , sus ventajas operativas y los objetos específicos logrados mediante sus usos, se hace referencia a la materia descriptiva que la acompaña, en la cual las modalidades preferidas de la invención están ilustradas en los dibujos anexos, en los cuales los componentes correspondientes están identificados mediante los mismos números de referencia . Breve descri pción de los dibujos Así, mediante la presente invención , serán logrados sus objetos y ventajas, la descripción de los cuales debe tomarse en conjunto con los dibujos, en donde: La figura 1 muestra una vista en perspectiva de una cuchilla, de acuerdo con la presente invención, que se puede utilizar en máquinas para elaboración de pulpa y para elaboración de papel ; La figura 2 ilustra capas de refuerzo para fabricar la cuchilla; La figura 3 ilustra un proceso de cosido las capas de refuerzo; La figura 4 ilustra un proceso de calandrado en caliente de una hoja gruesa; La figura 5 ilustra un tratamiento con poliuretano de una región de la hoja gruesa; La figura 6 ilustra la región del borde que está siendo cortado en un ángulo; La figura 7 muestra un ejemplo de dimensiones de una cuchilla de acuerdo con la presente invención; La figura 8 muestra un ejemplo de una cuchilla de la presente invención instalada; y La figura 9 muestra una comparación de resultados de pruebas de abrasión para una cinta usando una cuchilla convencional y usando una cuchilla de acuerdo con la presente invención . Descri pción detallada de las modalidades preferidas La presente invención proporciona una cuchilla mejorada para rasqueta y un método para fabricar dicha cuchilla. En una modalidad , la presente invención soluciona el problema del desgaste de la cinta resultante del contacto de la superficie de la cuchilla para rasqueta con una cinta más suave, tal como una elaborada de poliuretano (PU R). En segundo lugar, la presente invención también soluciona el problema de contaminantes o partículas extrañas, que quedan atrapadas o que se alojan en el borde dañado de una cuchilla para rasqueta convencional . Este daño puede ocurrir por picado o por doblado de la cuchilla. Los contaminantes o partículas extrañas atrapados no sólo producirán el desgaste de la cinta , sin que también ocasionarán el rayado o raspado de la superficie de la cinta, produciendo finalmente marcado de la lámina. I. Red ucción del desgaste de la cinta debido a l fricción) de 8a cuchilla para rasq ueta Específicamente, la presente invención proporciona una cuchilla mejorada para rasqueta eliminando las fibras de PET o las fibras de vidrio de la cuchilla y construyendo una cuchilla para rasqueta a partir de una mezcla de fibra de poliamida (PA) y copoliéster. Esta mezcla proporciona una superficie más suave y menos abrasiva que hace contacto con la superficie cuyo espesor está siendo regulado, tal como una cinta o cubierta de rodillo. Las fibras son mezcladas y cosidas para formar una hoja gruesa, que luego se corta en tiras largas. Las tiras luego se prensan en caliente o son calandradas a una temperatura suficientemente alta (por ejemplo, 200° C o más) para lograr las características de dureza y rigidez necesarias para una aplicación deseada, tal como elaboración de papel u otro proceso de fabricación que utilice cuchillas para rasqueta. Después del paso de prensado en caliente, se corta uno o más bordes de la hoja gruesa en un ángulo deseado, por ejemplo un ángulo de entre aproximadamente 25 grados y 80 grados desde un eje longitudinal de la hoja gruesa, y de preferencia de aproximadamente 45 grados. Una vez que el borde de la cuchilla ha sido formado por la operación de corte, la cuchilla puede ser montada de manera fija o flexible, tal como en un montaje de rasqueta o soporte de rasqueta , de tal forma que la cuchilla para rasqueta interactúe de la manera deseada con la superficie cuyo espesor está siendo regulado, por ejemplo una cinta o cubierta de rodillo. II. Partículas q ue rellenan las regiones intersticiales de la cuchi lla para rasq ueta Otra modalidad de la presente invención , que se puede utilizar en conjunto con la modalidad descrita anteriormente, es que la cuchilla, particularmente el borde de la cuchilla que está en contacto con una cinta o cubierta de rodillo, es resistente a la penetración por contaminantes o partículas extrañas indeseadas. Esta característica de resistencia se logra tratando una región de la cuchilla, típicamente una región que incluye la parte cortada en un ángulo, con poliuretano. Así, el proceso de tratamiento sella el borde de la cuchilla y reduce la introducción de partículas extrañas o contaminantes en las superficies de la cuchilla, disminuyendo el potencial de la cuchilla para rayar o raspar la superficie de una cinta, reduciendo finalmente el marcado de las láminas. Adicionalmente, se puede tratar sólo una parte deseada de la cuchilla en ángulo con poliuretano. Con el fin de lograr una rasqueta que sea más flexible con respecto a la técnica anterior, así como también que sea resistente a los contaminantes, solamente la parte superior de la cuchilla de la parte de la cuchilla que está en contacto con la superficie cuyo espesor está siendo regulado, se trata con poliuretano. La figura 1 muestra una vista en perspectiva de una cuchilla ( 1 0), fabricada de acuerdo con la presente invención que se puede utilizar en máquinas para elaboración de papel y para elaboración de pulpa para papel. La cuchilla (10) tiene una parte de cuerpo (132). La cuchilla tiene una superficie superior (131), que típicamente hace contacto con una cinta u otra superficie para propósitos de regular el espesor, por ejemplo, para eliminar agua, y una parte inferior (133), que se usa típicamente para asegurar la cuchilla (10) a un aparato de montaje o brazo guía u otra estructura de soporte (no se muestra). La figura 2 ilustra las capas de refuerzo (115) para fabricar el cuerpo de la cuchilla (10) de acuerdo con la presente invención. La cuchilla (10) está fabricada a partir de una pluralidad de capas de refuerzo (102), (104), (106), (108) y (110). Como se muestra en la figura 2, las capas de refuerzo (106), (108) y (110) ya están ensambladas con las capas de refuerzo (102) y (104) están siendo aplicadas a las superficies superior e inferior, respectivamente. La figura 3 ilustra un proceso de cosido para formar una hoja gruesa (130). Las capas de refuerzo (102), (104), (106), (108) y (110) se ensamblan para formar una pila de capas de refuerzo, (140). La pila (140) está cosida con material (120) y (122) sobre las superficies superior e inferior, respectivamente, para formar una hoja gruesa (130). (Por ejemplo (122) está en contacto con la capa de refuerzo (104); y (120) está en contacto con la capa de refuerzo (102).) La figura 4 ilustra un proceso de calandrado en caliente de la hoja gruesa (130). La hoja gruesa (130) (de la figura 3) es calandrada usando los rodillos 134(a) y 134(b). Como se muestra en la figura 4, la parte (130)(a) representa la hoja gruesa antes de una operación de calandrado y la parte (130)(b) representa la hoja gruesa después de una operación de calandrado. La figura 5 ilustra un tratamiento con poliuretano de una región del borde de la hoja gruesa (130). Una parte (140) de la hoja gruesa (130), que ha sido calandrada, como se muestra en la figura 4 anterior, es recubierta o tratada con un material (136) tal como poliuretano o otro material apropiado para este fin. El proceso de recubrimiento o tratamiento se realiza típicamente sumergiendo la parte (140) en el compuesto de tratamiento. Como se muestra en la figura 5, el material de tratamiento (136) es absorbido o adherido, tal como se muestra mediante el elemento (138), en la parte (140). La figura 6 ilustra la región del borde (140) siendo cortada en un ángulo. Como se muestra en la figura 6, la hoja gruesa (130) con la parte tratada (140) es cortada en un ángulo a, que típicamente es de entre aproximadamente 25 y 80 grados con relación a un eje (141) de miembro (130). Preferiblemente, el ángulo a es de entre aproximadamente 35 y 55 grados con relación al eje (141) de miembro (130) y mucho más preferiblemente el ángulo a es de aproximadamente 45 grados con relación al eje (141) de miembro (130). El corte del borde tratado de la hoja gruesa (130) da como resultado la cuchilla (10). La figura 7 muestra un ejemplo de dimensiones de una cuchilla (10) de acuerdo con la presente invención. La cuchilla (10) tiene una superficie lateral superior (152), que incluye una región tratada (150); una primera parte del borde (154) con la región tratada (140) y una segunda parte del borde (156). La cuchilla puede tener dimensiones tales como por ejemplo, la longitud de la parte (154), de entre aproximadamente 10 centímetros y 20 centímetros; la altura de la parte (154) de entre aproximadamente 0.25 centímetros y 3 centímetros; y la longitud del borde (156) de entre aproximadamente 2 y 12 metros. La cuchilla en serie se puede producir en cualquier longitud, y cortarse en una pluralidad de cuchillas de longitudes deseadas. La figura 8 muestra un ejemplo de una cuchilla (10) de la presente invención instalada. La cuchilla para rasqueta 10 está colocada cerca de la cinta (182) que está en contacto con el rodillo (180). La cuchilla para rasqueta (10) tiene una superficie en ángulo, como se describe aquí, que está en contacto con la cinta (182) para eliminar agua y/u otro material de la cinta (182). La figura 9 muestra a gráfico 90 de resultados de pruebas de abrasión para una cinta de prensa de zapata general con una cuchilla convencional y con una cuchilla de acuerdo con la presente invención. Específicamente, el gráfico 90 tiene un eje horizontal (190), el cual representa días de operación, y un eje vertical (192), el cual representa el porcentaje de ranuras presente en la cinta. Tal como lo muestra la línea (196), la cuchilla estándar produjo deterioro aumentado de la degradación de la superficie de la cinta, particularmente después de dos días de uso. La línea (194) muestra que una cuchilla fabricada de acuerdo con la presente invención tiene características de desgaste mejoradas en la cinta y no daña la cinta tan rápidamente como la otra cuchilla (línea 196). Así, si bien se han descrito y mostrado las características novedosas fundamentales de la invención, y se han señalado, se entenderá que las personas entrenadas en la técnica pueden realizar diversas omisiones y sustituciones y cambios en la forma y detalles de los dispositivos ilustrados, y en su funcionamiento, sin apartarse del espíritu de la invención. Por ejemplo, se entiende expresamente que todas las combinaciones de aquellos elementos y/o pasos del método que realizan sustancialmente la misma función sustancialmente en la misma forma de lograr los mismos resultados, están dentro del alcance de la invención. Más aún, se debe reconocer que se puede incorporar estructuras y/o elementos y/o pasos del método mostrado y/o descrito en conexión con cualquier forma o modalidad descrita de la invención en otra forma o modalidad . Es la intención, por lo tanto, limitarla solamente como lo se indica mediante el alcance de las reivindicaciones anexas.

Claims (9)

REIVIN DICACIONES

1 . Un método para fabricar una cuchilla que comprende: Proporcionar una pluralidad de capas de refuerzo, cada capa de refuerzo está formada a partir de una mezcla de poliamida y copoliéster; Coser la pluralidad de capas de refuerzo para formar una hoja gruesa; Calandrar la hoja gruesa; aplicando poliuretano a una parte deseada de un borde de la hoja gruesa; y Formar una superficie en ángulo sobre el borde.

2. El método descrito en la reivindicación 1 , caracterizado además porque la superficie en ángulo está formada con un ángulo de entre aproximadamente 25 y 80 grados.

3. El método descrito en la reivindicación 1 , caracterizado además porque la superficie en ángulo está formada en aproximadamente 45 grados.

4. El método descrito en la reivindicación 1 , caracterizado además porque el paso de calandrado se realiza a una temperatura elevada.

5. El método descrito en la reivindicación 1 , caracterizado además porque la parte deseada es una superficie superior de la cuchilla que interactúa con una superficie cuyo espesor está siendo regulado.

6. Una cuchilla industrial que comprende: Una pluralidad de capas de refuerzo, cada capa de refuerzo está formada a partir de una mezcla de poliamida y copoliéster; Un recubrimiento de poliuretano sobre una parte deseada de un borde de la pluralidad de capas de refuerzo; y Una superficie en ángulo de la región recubierta.

7. La cuchilla industrial de la reivindicación 6, caracterizada además porque la superficie en ángulo está formada en un ángulo de entre aproximadamente 25 y 80 grados.

8. La cuchilla industrial de la reivindicación 7, caracterizada además porque la superficie en ángulo es de aproximadamente 45 grados.

9. La cuchilla industrial de la reivindicación 6, caracterizada además porque las capas de refuerzo son calandradas durante el proceso de fabricación . 1 0. La cuchilla industrial de la reivindicación 9, caracterizada además porque las capas de refuerzo son calandradas a una temperatura elevada. 1 1 . La cuchilla industrial de la reivindicación 6, caracterizada además porque la parte deseada es una superficie superior de la cuchilla que interactúa con una superficie cuyo espesor está siendo regulado.