PT1225142E - Processo e dispositivo para o enrolamento contínuo de uma banda de material fibroso - Google Patents

Description

DESCRIÇÃO

"PROCESSO E DISPOSITIVO PARA O ENROLAMENTO CONTÍNUO DE UMA BANDA DE MATERIAL FIBROSO" A invenção refere-se a um dispositivo para o enrolamento continuo de uma banda de material fibroso, em especial de uma banda de papel, por exemplo, de uma banda de papel absorvente, sendo que a banda é conduzida em torno de um tambor de suporte e, em continuação, enrolada num dispositivo de bobinagem.

Dispositivos deste género são conhecidos desde há longa data na área do fabrico de bandas de papel. O inconveniente dos dispositivos já conhecidos é o facto de a pressão de compressão do tambor no cilindro de suporte ser tal que o tambor é deslocado pela força produzida pelo atrito, como mostram, por exemplo, o documento US 5611500 A (Smith) ou o documento US 5845868 A (Klerelid et al.) ou então, quando estiver previsto um accionamento separado para o tambor, como por exemplo, no caso do documento DE 19748995 Al (Voith), a força de compressão não poder ser ajustada com precisão, uma vez que existem demasiados pontos nos quais são originadas perdas não calculáveis, por exemplo, devido a atrito. A pressão estabelecida previamente, que é ajustada nos cilindros de compressão, não define, por conseguinte, a força de compressão efectiva que actua entre o tambor de suporte e o tambor. Especialmente no caso de papel absorvente, com elevado volume, é conveniente exercer uma força de compressão reduzida, para que o elevado volume não seja novamente anulado pela força de compressão. No caso das instalações convencionais utilizadas até 1 agora, a força de compressão, no entanto, só de maneira imprecisa pode ser ajustada e as perdas por atrito nas partes mecânicas são já superiores à pressão de compressão requerida, de modo que não se pode obter uma regulação exacta. Além disso, o documento US 6036137 descreve um aparelho no qual é enrolado o papel, sendo que aqui a força de contacto entre os cilindros é calculada a partir da posição do rolo de suporte e do tambor, tomando em consideração a quantidade de papel (raio do rolo) que se encontra no tambor e demais parâmetros do papel (entre outros, a compressibilidade) . Além disso, deve ser tomada como medida, fundamentalmente, a relação entre o raio e uma posição pretendida do cilindro de ajuste. No entanto, isto conduz, especialmente no caso do papel absorvente, a posições irregulares indesejáveis, uma vez que aqui o papel crepe é comprimido parcialmente e não é indicada qualquer correlação clara entre a quantidade de papel e a compressibilidade B. Igualmente aqui o tambor é fixado apenas nas calhas por braços especiais, de tal maneira que não possa continuar a rolar. O documento US 4.697.755 descreve uma rebobinadora, na qual um braço de suporte para o rolo é controlado por um transdutor de pressão. Também aqui o tambor (o rolo) não assenta num dispositivo dinamométrico, de modo que igualmente aqui a força de contacto entre os cilindros apenas pode ser medida de modo muito impreciso. Além disso, também é medido aqui o esforço de tracção do material (película de plástico ou papel), o que, em especial no caso do papel absorvente, não é possível devido à textura do papel crepe.

Além disso, o documento US 4552317 descreve uma bobinadora para uma banda de material sintético, na qual estão previstos dispositivos dinamométricos, que medem o peso do rolo. Por meio de um transdutor angular, é calculada então a força de 2 compressão. 0 objectivo desta realização é conseguir ajustes lineares. Também este sistema é demasiado impreciso para a produção de papel absorvente. Também no caso do documento DE 3627463 a pressão é calculada através da medição da posição e por meio de outras grandezas determinadas previamente. No caso dos documentos JP 61075758 e JP 61155147, a força é determinada contra uma parede fixa, a partir da qual é calculada depois uma força de contacto entre os cilindros. Não é possivel uma medição directa com esta desordem. O documento DE 19818816 refere-se a uma máquina de enrolar, na qual o tambor assenta sobre as calhas e é igualmente medido o incremento do diâmetro. O documento DE 3347733 representa um dispositivo enrolador, no qual é igualmente determinada a posição do cilindro. Também no caso da instalação de acordo com o documento DE 19748995 a posição do tambor é determinada através de uma medição do diâmetro. O documento DE 3805950 descreve um rebobinador, no qual os cilindros de compressão actuam através de cilindros hidráulicos e a pressão de compressão é medida. O objectivo da invenção é, por conseguinte, propor um dispositivo no qual, mesmo com pequenas pressões de compressão, seja conseguida uma boa regularidade durante a operação de enrolar. A invenção caracteriza-se, por conseguinte, por o tambor, de um modo preferido durante a totalidade da operação de enrolar, estar apoiado com as suas extremidades de eixo sobre dispositivos dinamométricos para a medição de forças horizontais, para a medição sem perdas da força de contacto entre os cilindros. Com isso é possivel uma medição directa e sem perdas da força de compressão, podendo ser também garantida 3 uma qualidade uniforme do papel ao longo da totalidade da operação de enrolar.

Um aperfeiçoamento favorável da invenção caracteriza-se por os dispositivos dinamométricos estarem previstos num dispositivo de retenção, que pode ser deslocado na horizontal. Assim, pode ser garantida uma direcção estável da força e uma transmissão simples da força de compressão (ajustada).

Um aperfeiçoamento favorável da invenção caracteriza-se por o tambor, de um modo preferido durante a totalidade da operação de enrolar, estar apoiado sobre dispositivos dinamométricos. Com isso é possível uma medição directa e sem perdas da força de compressão, sendo que pode ser garantida também uma qualidade uniforme do papel durante a totalidade da operação de enrolar.

Um aperfeiçoamento favorável da invenção caracteriza-se por os dispositivos dinamométricos estarem previstos num dispositivo de retenção, que pode ser deslocado na horizontal. Assim, pode ser garantido uma direcção da força estável e uma transmissão simples da força de compressão (ajustada).

Uma configuração vantajosa da invenção caracteriza-se por o dispositivo de retenção, que pode ser deslocado na horizontal, estar provido de rolos de suporte, que correm em perfis de guia, sendo que os perfis de guia são vedados por uma banda que corre na vertical. Assim, é garantido um deslocamento seguro e com atrito reduzido, que torna possível uma adaptação exacta da força de compressão, mesmo com valores pequenos.

Um aperfeiçoamento favorável da invenção caracteriza-se por a banda sem-fim ser constituída por tecido, material sintético 4 ou aço. Desta maneira, pode ser encontrada a forma de realização mais favorável para cada exigência e ambiente.

Um aperfeiçoamento vantajoso da invenção caracteriza-se por a banda que corre na vertical estar realizada como uma banda sem-fim e ser comutada em direcção por dois rolos previstos nas extremidades dos perfis de guia. Assim, é conseguida uma vedação sem perdas por atrito.

Uma configuração vantajosa da invenção caracteriza-se por os rolos de comutação apresentarem ranhuras trapezoidais para o guiamento da banda, sendo que a banda sem-fim apresenta pelo menos um perfil de guia, com forma trapezoidal, que encaixa nas ranhuras trapezoidais dos rolos de comutação. Desta maneira, é possível um guiamento lateral muito bom da banda, sendo que não podem ocorrer quaisquer perdas por atrito nem qualquer deslocamento lateral.

Com todas estas medidas, torna-se possível garantir uma medição exacta e um valor constante da pressão de compressão na linha de contacto entre os cilindros, praticamente em cada momento da operação de enrolar. A invenção é descrita agora, a título de exemplo, com base nos desenhos, sendo que a fig. 1 representa uma instalação de acordo com a invenção, a fig. 2 um corte ao longo da linha II-II da fig. 1, a fig. 3 um pormenor da fig. 1, a fig. 4 um corte ao longo da linha IV-IV da fig. 1, a fig. 5 um corte ao longo da linha V-V da fig. 4, a fig. 6 um corte ao longo da linha VI-VI da fig. 4 e a fig. 7 um pormenor representado pelo círculo VII da fig. 6. 5 1,

Com base na fig. 1, descreve-se agora o modo de funcionamento do dispositivo. O veio 1 bobinador (tambor) é colocado no braço 3 primário, por intermédio de um dispositivo 2 de abaixamento e fixado por aperto hidráulico, numa posição perpendicular acima do tambor 4 de suporte. No lado FS do guiamento está montado um motor 6 redutor, que pode deslocar-se em direcção axial sobre uma placa. Este motor redutor é acoplado ao veio 1 bobinador, para embalar este até à velocidade da máquina. 0 braço 3 primário é agora rodado em torno do eixo do tambor 4 de suporte, por meio de um dispositivo 7 oscilante, até o veio 1 bobinador assentar naquele tambor. Enquanto isso, o veio 1 bobinador, com o auxilio de um dispositivo adequado, recebe a banda P de papel em toda a sua largura, começa a enrolá-la e assim aumenta o seu diâmetro. A força de compressão necessária entre o veio 1 bobinador e o tambor 4 de suporte é conseguida e regulada por meio de cilindros 8 hidráulicos, que estão equipados com um dispositivo dinamométrico. Neste caso, também é tomada em consideração a compensação do peso do veio 1 bobinador. 0 braço 3 primário continua agora a ser rodado em torno do eixo do tambor 4 de suporte, até o veio 1 bobinador alcançar uma posição horizontal. Neste caso, a espessura do rolo de papel aumenta continuamente, até um máximo de 350 mm. A parte exterior do braço 3 primário move-se para fora, num movimento telescópico. O braço é guiado por rolamentos 9 de rolos, para manter tão reduzidos quanto possível os efeitos do atrito sobre a força de contacto entre os cilindros. A bobina de papel é enfiada num dispositivo 11 de retenção, que pode deslocar-se na horizontal e fixada nele por aperto. 6

A fig. 2 mostra um corte ao longo da linha II-II da fig. 1. O dispositivo 11 de retenção é constituído por uma parte 12 de recepção, com duas alavancas 13, 14 de aperto accionadas de modo hidráulico e está assente num dispositivo 16 dinamométrico, que, por sua vez, está montado sobre a parte 17 de translação. A totalidade da unidade é também designada por braço 10 secundário. No lado TS de accionamento está agora ligado ao dispositivo 11 de retenção um motor 18 redutor, que pode ser deslocado em direcção axial. Logo que a bobina de papel está em posição horizontal, este accionamento 18 é acoplado do lado TS de accionamento ao veio 1 bobinador e o accionamento 6 é desacoplado do braço 3 primário. Durante a continuação da operação de enrolar, cria-se através do braço 10 secundário a força de contacto horizontal entre os cilindros (força de compressão entre o tambor 1 e o rolo 4 de suporte) através dos cilindros 19 hidráulicos, dispostos um do lado FS de guiamento e o outro do lado TS de accionamento e sendo essa força regulada através dos dispositivos dinamométricos.

Durante a continuação da operação de enrolar no braço 10 secundário, é preparado no braço 3 primário o veio 1 bobinador seguinte. Logo que a bobina de papel tenha atingido o tamanho pretendido, é retirada do tambor 4 de suporte, o novo veio 1 bobinador no braço 3 primário colocado na posição de início de enrolamento no tambor 4 de suporte e transferida a totalidade da banda P de papel. Depois da ejecção do rolo de papel já pronto do braço 10 secundário, este move-se de novo na direcção do tambor 4 de suporte e recebe então o novo veio 1 bobinador, a partir do braço 3 primário. Os dispositivos 16 dinamométricos estão configurados de tal maneira, que só detectam as forças horizontais efectivamente aplicadas na linha de contacto entre o tambor 1 e o tambor 4 de suporte. Componentes verticais 7 resultantes dos accionamentos ou do próprio peso em vias de alteração da bobina de papel não influenciam os valores de medição. Os sinais de valores de medição detectados controlam o movimento dos dois cilindros 19 hidráulicos, de modo que fica assegurado um deslocamento com paralelismo absoluto dos braços 10 secundários, do lado FS de guiamento e do lado TS de accionamento, bem como uma trajectória da força de contacto entre os cilindros (constante ou variável) seleccionada previamente, ao longo da totalidade da operação de enrolar. A parte 17 de translação do braço 10 secundário está apoiada em rolos 21 de suporte, que correm na horizontal e se deslocam em rolos 20 de guia, para também aqui manter reduzidos os efeitos do atrito. A fig. 3 mostra agora um pormenor da fig. 1, que representa o braço 10 secundário. Reconhecem-se aqui, por um lado, o rolo 4 de suporte e o veio 1 bobinador, com uma bobina de papel já parcialmente enrolada. A força A de compressão pode ser medida pelo dispositivo 16 dinamométrico, independentemente da posição e sem perdas, uma vez que não existem quaisquer elementos intermédios que possam ocasionar perdas. Durante a operação de enrolar, a parte 17 de translação do braço 10 secundário é deslocada por acção dos cilindros 19 hidráulicos, de modo que se exerce sempre a mesma força A de compressão do veio 1 bobinador contra o rolo 4 de suporte. A posição respectiva do braço 10 secundário é, neste caso, detectada pelos sistemas de medição integrados nos cilindros 19.

Para não anular o volume da banda P de papel, são utilizadas forças de compressão muito reduzidas (até um mínimo de cerca de 0,1 N/mm) . Por meio dos rolos 21 de suporte, é 8 possível conseguir um deslocamento da parte 17 de translação com perdas por atrito tão reduzidas quanto possível.

Estes rolos 21 de suporte são protegidos contra acumulação de impurezas por meio de um dispositivo especial, como se pode reconhecer na fig. 4 (corte IV-IV da fig. 1) . 0 dispositivo é constituído por dois rolos 22 de comutação por cada unidade 26 de guia (num total de 8 rolos de comutação para uma instalação) , sendo que um dos rolos 22 pode ser sujeito a pré-esforço. Em torno dos rolos 22 de comutação corre uma banda 23 sem-fim, feita de tecido, material sintético ou aço. Nesta banda 23 estão fixados os rolos 21 de suporte, sendo que está aqui representado, a título de exemplo, apenas um rolo 21 de suporte. A fig. 5 mostra agora um corte ao longo da linha V-V da fig. 4, sendo aqui reconhecível a constituição dos rolos 21 de suporte. Os rolos 21 de suporte correm, neste caso, sobre calhas 27. No lado superior e no lado inferior são reconhecíveis as superfícies 28 do perfil 26 de guia. Também se pode reconhecer bem aqui a banda 23 sem-fim, na qual se encontram fixados os rolos 21 de suporte e que, do outro lado, se desloca igualmente junto e ao longo das superfícies 28 da parede do perfil 26 de guia. A fig. 6 mostra agora um corte ao longo da linha VI-VI da fig. 4, que passa por um cilindro 22 de comutação. Os cilindros 22 de comutação estão providos cada um de duas ranhuras trapezoidais, por exemplo, sendo que na banda 23 sem-fim estão aplicados igualmente dois perfis 24 trapezoidais, por exemplo, que encaixam nas ranhuras dos rolos 22 de comutação e assim impedem um deslocamento lateral. 0 número de ranhuras pode variar em função da largura da banda. 9 A fig. 7 mostra um pormenor VII da fig. 6. Reconhecem-se aqui muito nitidamente rasgos 25 laterais na parede 28 do perfil 26 de guia, que servem para guiamento das bandas 23, bem como para a vedação. Adicionalmente, o espaço 29 oco criado por este dispositivo é protegido contra a entrada de poeira, por insuflação continua de ar comprimido. A medição e regulação da força de contacto entre os cilindros pode assim ser realizada muito bem e em segurança, mesmo com pressões de compressão mínimas. A invenção não está limitada aos exemplos apresentados. A par de cilindros hidráulicos, podem ser utilizados, por exemplo, também cilindros pneumáticos.

Lisboa, 23 de Janeiro de 2007 10

Claims (6)

1. REIVINDICAÇÕES 1. Dispositivo para o enrolamento continuo de uma banda de material fibroso, em especial de uma banda de papel, por exemplo, de uma banda de papel absorvente, sendo que a banda é conduzida em torno de um tambor (4) de suporte e, em continuação, enrolada num veio (1) bobinador de um dispositivo de bobinagem, caracterizado por o veio bobinador do tambor estar apoiado com as suas extremidades de eixo sobre dispositivos (16) dinamométricos para a medição de forças horizontais, para a medição sem perdas da força de contacto entre os cilindros.
2. 2. Dispositivo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por os dispositivos (16) dinamométricos estarem previstos num dispositivo (11) de retenção, que pode ser deslocado na horizontal.
3. 3. Dispositivo de acordo com a reivindicação 2, caracterizado por o dispositivo (11) de retenção, que pode ser deslocado na horizontal, estar provido de rolos (21) de suporte, que correm em perfis (26) de guia, sendo que os perfis (26) de guia são vedados por uma banda (23) que corre na vertical.
4. 4. Dispositivo de acordo com a reivindicação 3, caracterizado por a banda (23) sem-fim ser constituída por tecido, material sintético ou aço.
5. 5. Dispositivo de acordo com qualquer das reivindicações 3 ou 4, caracterizado por a banda (23) que corre na vertical estar realizada como uma banda sem-fim e passar em torno de 1 dois rolos (22) de comutação, previstos nas extremidades dos perfis (26) de guia.
6. 6. Dispositivo de acordo com a reivindicação 5, caracterizado por os rolos (22) de comutação apresentarem ranhuras trapezoidais para o guiamento da banda (23), sendo que a banda (23) sem-fim apresenta pelo menos um perfil (24) de guia, com forma trapezoidal, que encaixa nas ranhuras trapezoidais dos rolos (22) de comutação. Lisboa, 23 de Janeiro de 2007 2