ES2203229T3 - Dispositivo para conducir o tratar sin contacto una banda de material en movimiento, especialmente una banda de papel o carton o una pelicula de metal o plastico. - Google Patents
Dispositivo para conducir o tratar sin contacto una banda de material en movimiento, especialmente una banda de papel o carton o una pelicula de metal o plastico.Info
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Abstract
Dispositivo para conducir o tratar sin contacto una banda de material en movimiento (1), especialmente una banda de papel o cartón o una película de metal o plástico, con una cámara (2) a la que va conectada una alimentación (3) para un fluido gaseoso y que presenta una pared (4) permeable al gas, hecha de un material poroso, cuya superficie exterior (5) está configurada como superficie de guía para la banda (1), caracterizado porque la pared (4) permeable al gas está hecha de un material que contiene metal con poros abiertos que presentan un diámetro medio de menos de 20 microm.
Description
Dispositivo para conducir o tratar sin contacto
una banda de material en movimiento, especialmente una banda de
papel o cartón o una película de metal o plástico.
La invención se refiere a un dispositivo para
conducir o tratar sin contacto una banda de material en movimiento,
especialmente una banda de papel o cartón o una película de metal
o plástico, en el que la banda de material es soportada por un
cojín de un fluido gaseoso, según el preámbulo de la reivindicación
1. Asimismo, la invención concierne a un dispositivo de
revestimiento en el que se emplea el dispositivo según la invención
para soportar la banda de material, a un secador y un dispositivo
de rehumectación en el que se ajusta el contenido de humedad de la
banda de material a un valor determinado por medio del dispositivo
según la invención, así como a un acumulador de banda y un
dispositivo de estirado a lo ancho para bandas de material.
En las instalaciones de elaboración de bandas de
material es necesario frecuentemente conducir o soportar la banda
sin contacto; por ejemplo en instalaciones de revestimiento cuando
la banda aún húmeda deba ser desviada en torno al lado revestido. A
este fin, se utilizan, como es sabido, dispositivos de desviación
que consisten en un cuerpo hueco con superficie envolvente de forma
de arco que presenta toberas por las que circula aire comprimido
desde el interior del cuerpo hueco hacia fuera. La banda es
conducida así sobre un cojín de aire de forma flotante en torno a
la superficie envolvente. Se conoce por DE 27 52
574-C un dispositivo de desviación del género
expuesto que presenta una cámara a la que está conectada una
alimentación para aire comprimido como fluido gaseoso, y que tiene
una pared permeable al gas cuya superficie exterior está
configurada como superficie de guía para la banda. En los
dispositivos de desviación conocidos el cojín de aire tiene un
espesor de varios milímetros. El aire comprimido es conducido desde
el interior hacia fuera a través de aberturas en forma de toberas,
de modo que son necesarias grandes cantidades de aire comprimido;
además, se presentan grandes pérdidas de aire comprimido en las
superficies no cubiertas por la banda.
La patente EP 0 364 392-A2
describe un dispositivo de expansión para separar bandas cortadas
longitudinalmente según el preámbulo de la reivindicación 1, que
presenta dos tubos de desviación de las bandas. Los tubos contienen
una capa porosa que está fabricada a base de un plástico poroso y
que presenta una porosidad comprendida entre 20 y 100 \mum. Del
interior de los tubos sale aire comprimido a través de la capa
porosa y este aire forma un cojín de aire que reduce el rozamiento
entre el tubo y las
bandas.
bandas.
La invención se basa en el problema de mejorar un
dispositivo del género expuesto para conducir o tratar una banda
de material en movimiento de modo que, con pequeñas cantidades de
fluido y pequeñas pérdidas del mismo, se garantice una conducción
segura sin contacto de la banda sobre la superficie de guía.
Este problema se resuelve con las características
de la reivindicación 1.
Según la invención, la pared de la cámara
permeable al gas, cuya superficie exterior sirve como superficie de
guía para la banda, se fabrica a partir de un material poroso que
contiene metal, cuyos poros abiertos presentan un diámetro medio de
menos de 20 \mum.
Mediante el empleo del material poroso para la
superficie de guía es posible hacer que la banda se deslice sobre
un cojín de fluido de menos de 1 mm de espesor. Las pérdidas de
fluido gaseoso en las superficies no cubiertas por la banda son muy
pequeñas. Como ventaja adicional se añade el hecho de que el
material poroso es limpiado automáticamente por el fluido gaseoso.
El material de revestimiento que gotee sobre la superficie de guía
es evacuado por el cojín de fluido generado, sin cegar los
poros.
Según la forma de ejecución preferida conforme a
la reivindicación 2, el material para la pared permeable al gas es
un material compuesto de durómero-metal poroso,
preferiblemente un material compuesto de
durómero-aluminio. La estructura de estos
materiales compuestos contiene poros abiertos distribuidos con
independencia de la dirección, que forman canales ramificados a
través del material. El fluido gaseoso atraviesa la pared de manera
muy uniforme. Además, el material es de forma muy estable y se
puede mecanizar de manera sencilla.
Un material con una proporción de superficie de
poros abiertos en la superficie exterior de la pared permeable al
gas de menos de 20%, preferiblemente menos de 10%, según la
reivindicación 3, se ha manifestado como especialmente adecuado en
lo que respecta al comportamiento de flujo y al cojín de presión
que se forma.
Los dibujos sirven para explicar la invención con
ayuda de ejemplos de ejecución representados en forma
simplificada.
Muestran:
la figura 1, una vista en planta de la pared
permeable al gas de la cámara de un dispositivo de soporte con
superficie de guía plana.
La figura 2, una sección transversal del
dispositivo según la figura 1,
La figura 3, la utilización de un elemento según
las figuras 1 y 2 en una instalación de revestimiento,
La figura 4, el esquema de una instalación de
revestimiento con un dispositivo de soporte y un dispositivo de
desviación subsiguiente.
la figura 5, la estructura esquemática del
dispositivo de humectación.
las figuras 6 a 8, esquemáticamente, la
estructura de un dispositivo de humectación o secado con los
elementos de guía de banda según la invención.
la figura 9, esquemáticamente, la estructura de
un acumulador de banda, y
las figuras 10 y 11, muestran cada una de ellas
un dispositivo de estirado a lo ancho.
El dispositivo representado en las figuras 1 y 2
sirve para conducir y soportar sin contacto una banda de material
1 en movimiento en una instalación de revestimiento. Puede
utilizarse ventajosamente en todas las instalaciones de
manipulación de bandas de material flexibles, especialmente bandas
de papel o cartón o películas de plástico o de metal, en las que las
bandas de material en movimiento tengan que ser soportadas y/o
conducidas de forma segura sin contacto y sin rozamiento.
El dispositivo presenta una o varias cámaras 2 en
cuya pared posterior está conectada una alimentación respectiva 3
para un fluido gaseoso. En dispositivos para conducir o soportar
una banda 1 el fluido gaseoso es aire comprimido, y en el
dispositivo de humectación según la figura 5 se alimenta vapor de
agua o una mezcla de vapor de agua-aire.
En el lado alejado de las tuberías de
alimentación 3 se cierra la cámara 2 con una pared 4 de forma de
placa permeable al gas que está fabricada a base de un material
poroso que contiene metal. El material presenta poros abiertos
igualmente distribuidos con un diámetro medio de menos de 500
\mum, preferiblemente menos de 100 \mum, especialmente menos de
20 \mum. Se ha visto que es especialmente adecuado un diámetro
medio de poros de 10 \mum a 20 \mum. Preferiblemente, el
material para la pared 4 permeable al gas es un material compuesto
de durómero-metal poroso, especialmente un material
compuesto de durómero-aluminio, con los tamaños de
poro anteriormente indicados. La superficie exterior 5 de la pared
4 está configurada como una superficie de guía para la banda 1.
Preferiblemente, la proporción de la superficie de poros abiertos en
la superficie total de la superficie exterior 5 es de menos de
20%, en particular menos de 10%.
Las tuberías de alimentación 3 con la cámara 2 y
la pared 4 están fijadas en un sujetador 6 de forma de bastidor
que está fijado rígidamente al armazón de la máquina de
manipulación, por ejemplo un dispositivo de revestimiento.
La superficie exterior 5 de la pared 4 es de
configuración plana en la forma de ejecución según las figuras 1 y
2. Se elige preferiblemente esta forma de la superficie exterior 5
cuando el dispositivo sirva para soportar de plano la banda 1 en un
grupo de tratamiento, tal como se representa en la figura 3 con el
ejemplo de un grupo de revestimiento.
El dispositivo de revestimiento representado en
la figura 3 sirve para aplicar material de revestimiento sobre una
banda de papel o una película de plástico, por ejemplo pegamentos
autoadherentes en dispersión sobre un material de separación en
forma de banda para fabricar etiquetas autoadhesivas. Otros usos
son la aplicación de una capa de barrera sobre un material base de
forma de banda para la fabricación de un material de embalaje
impermeable a la humedad o la aplicación de pintura pigmentaria de
brocha en la bonificación de bandas de papel o de cartón.
Como grupo aplicador sirve una tobera de ranura 7
que está conectada a una alimentación no representada para el
material de revestimiento y que presenta en su lado inferior una
abertura de forma de ranura que se extiende transversalmente a la
dirección de movimiento de la banda. Por la abertura sale el
material de revestimiento y éste forma una cortina en caída libre
que cae sobre la superficie de la banda 1. La banda 1 es desviada
por un rodillo de desviación 8 hacia un recorrido sustancialmente
horizontal y es conducida así a la distancia deseada a través de
la zona de por debajo de la tobera 7. En la zona de la tobera 7 el
lado posterior de la banda 1 es soportado y conducido sin contacto
por el dispositivo representado en las figuras 1 y 2. La superficie
exterior plana 5 de la pared 4 permeable al gas discurre como
superficie de guía para la banda 1 en dirección paralela al
recorrido deseado de la banda y perpendicularmente a la dirección
de caída del material de revestimiento. Por debajo del dispositivo
de soporte 8 está dispuesta una cubeta de recogida 9 en la cual se
recoge el material de revestimiento al producirse una rotura de la
banda. La banda 1 flota sobre un cojín de aire comprimido que se
genera en el lado exterior de la pared 4 debido a que se introduce
en la cámara 2 aire comprimido hasta algunos bares de presión y
este aire atraviesa la pared porosa 4. El cojín de aire comprimido
así generado tiene la gran ventaja adicional de que la superficie
de guía se limpia automáticamente: El material de revestimiento que
cae sobre la superficie de guía, por ejemplo en el caso de una
rotura de la banda, se desliza sobre el cojín de aire sin que se
ensucie la superficie de guía ni tampoco se cieguen los poros de la
pared 4.
En la figura 4 se representa la estructura de un
dispositivo de soporte y conducción 10 que, en un dispositivo de
revestimiento, conduce y soporta la banda 1 de manera que discurra
curvada en forma de arco de círculo por debajo de la tobera de
ranura 7. El dispositivo de soporte 10 se compone de varias cámaras
2 que están cerradas cada una de ellas en el lado exterior por una
pared porosa 4, discurriendo con curvatura cilíndrica la superficie
exterior 5 de cada pared 4. Las distintas paredes 4 están
dispuestas inmediatamente consecutivas en la dirección de movimiento
de la banda, de modo que forman una superficie de guía cerrada a
lo largo del trayecto necesario y curvada en forma de arco de
círculo en sección transversal. El sujetador común 6 de forma de
bastidor para todas las cámaras y paredes es de forma de cubeta
cilíndrica en su contorno y se extiende, al igual que las paredes
porosas 4, por toda la anchura de la banda.
En la figura 4 se representan dos conducciones
alternativas de la banda después de la tobera de ranura 7 hacia un
secador subsiguiente 11: En caso de que el emplazamiento del
secador 11 haga posible alimentar la banda 1 a dicho secador 11
después de la aplicación de material de revestimiento de modo que no
sea necesaria una desviación en torno al lado revestido, la banda
5 puede ser conducida sobre este trayecto por rodillos de guía 12
que están dispuestos en el lado no revestido. Esta conducción de la
banda se representa arriba en la figura 4. Sin embargo, la
utilización de rodillos de guía no es posible cuando la banda 1
tenga que ser desviada en torno al lado revestido después de
efectuado el revestimiento sobre el trayecto que va al secador 11,
tal como se representa abajo en la figura 4. Para desviar la banda 1
se puede utilizar entonces ventajosamente un dispositivo de
desviación 13 que trabaje sin contacto y que tenga en principio la
estructura descrita para la forma de ejecución según las figuras 1
y 2: Una cámara 2 conectada a una alimentación de aire comprimido,
que se cierra en su lado vuelto hacia la banda 1 por medio de una
pared 4 consistente en el material poroso descrito. La superficie
exterior de la pared 4 está curvada entonces en forma cilíndrica al
igual que en el dispositivo de soporte 10. Para grandes ángulos de
desviación se pueden disponer varias cámaras 2 una tras otra. La
banda 1 es desviada sin contacto, flotando sobre un cojín de aire
comprimido, desde el dispositivo de desviación 13, en el ángulo
necesario, hasta el secador 11.
La figura 5 muestra esquemáticamente la
estructura de un dispositivo de rehumectación que sirve para
ajustar después del secado en una banda de material 1 un contenido
de humedad determinado uniforme en toda la banda 1. Las bandas de
papel, cartón o plástico (por ejemplo, celofán) demasiado secas o
irregularmente secadas tienden a deformarse (efecto de rizado).
Para evitar esto, se ajusta una humedad residual uniforme entre 4%
y 8% durante la rehumectación. Usualmente, la rehumectación se
efectúa con vapor que se insufla desde toberas contra la banda 1.
Ofrece aquí problemas, especialmente a altas velocidades de la
banda de más de 500 m/min, la capa límite de aire adherida a la
banda. Esta impide que penetren en la banda 1 y se condensen en ella
cantidades suficientes de vapor de agua.
La invención permite que la banda 1 sea hecha
flotar sobre un cojín a base de una mezcla de vapor de
agua-aire y que el vapor sea así puramente prensado
con presión considerable hacia dentro de la banda bajo altas
tracciones de la misma. Además, es posible enfriar la banda 1 en su
lado contrario para fomentar la condensación del vapor de agua en
la banda 1. Preferiblemente, la banda 1 - como se representa en la
figura 5 - es conducida en forma de meandros a través del
dispositivo de rehumectación para que, con una forma de
construcción compacta, se aumente el tiempo de tratamiento y al
mismo tiempo se puedan aplicar altas tracciones a la banda.
La instalación de rehumectación según la figura 5
consiste en una carcasa 14 hermética al vapor en la que están
dispuestos varios elementos 15 de guía y humectación de la banda de
modo que esta banda 1 sea conducida en forma de meandros en la
carcasa 14. Cada elemento 15 de guía y humectación de la banda
tiene una estructura tubular con una pared 4 permeable al gas en la
zona abrazada por la banda 1. En la zona abrazada por la banda 1 la
pared del tubo está fabricada con el material poroso que contiene
metal, tal como el descrito para los ejemplos de ejecución según
las figuras 1 y 2. Se alimenta al interior del tubo una mezcla de
vapor de agua-aire que sale al exterior a través de
la pared 4 y forma allí un cojín sobre el cual flota la banda 1. El
vapor de agua entra en la banda 1 y se condensa en ella.
Las figuras 6 y 7 muestran dispositivos en los
que unos elementos 16 de guía de banda sirven para conducir la
banda 1 a través de un secador o un dispositivo de rehumectación.
Aire caliente (en el caso de un secador) o vapor de agua (en el
caso de un dispositivo de rehumectación) es conducido desde unas
toberas 17 hacia ambos lados de la banda 1. Mientras que en la
forma de ejecución según la figura 6 la banda 1 es conducida en
línea recta a través de la carcasa 14 del secador o del dispositivo
de rehumectación, en la forma de ejecución según la figura 7 los
elementos 16 de guía de la banda están configurados y dispuestos de
modo que dicha banda es conducida en forma de meandros con una
desviación de 180° cada vez. Los elementos 16 de guía de la banda
presentan cada uno de ellos en la zona abrazada por dicha banda 1
una pared porosa 4 con las características anteriormente descritas.
Para establecer el cojín de presión entre la banda 1 y la pared 4
del elemento de guía 16 se alimenta cada vez aire comprimido o
vapor o una mezcla de ambos al interior del elemento de guía 16
configurado como cámara 2, y el material así alimentado sale al
exterior a través de la pared 4.
La figura 8 muestra un dispositivo de secado o
rehumectación de construcción especialmente compacta en el que se
conduce la banda 1, para su tratamiento, por un trayecto
extremadamente largo en el interior de la carcasa 14. La banda 1 es
conducida primero de fuera a dentro en forma de espiral, es
desviada allí y vuelve a ser conducida de dentro a fuera en forma
de espiral antes de que salga de la carcasa 14. Para la conducción
de la banda 1 en forma de espiral están dispuestos sobre las
diagonales a través de la carcasa unos elementos respectivos 16 de
conducción de la banda, con los cuales es desviada la banda 1 cada
vez en 90°. Los elementos 16 de conducción de la banda presentan
en la zona abrazada una pared porosa 4 a través de la cual circula
aire comprimido de dentro a fuera para establecer un cojín de
presión destinado a la conducción flotante de la banda 1. En el
centro de la carcasa 14 están dispuestos dos elementos de guía de
banda 18 de forma de semicírculo en sección transversal, por los
cuales es desviada la banda en 180°, para ser conducida
seguidamente de nuevo hacia fuera en forma de espiral con dirección
de giro contraria. A lo largo del trayecto libre entre cada dos
elementos de guía de banda 16 están dispuestas unas toberas 17 desde
1as cuales circula un medio de tratamiento hacia ambos lados de la
banda. Si se seca la banda, el medio de tratamiento es entonces
aire caliente. En caso de que el dispositivo sirva para la
rehumectación, circula desde las toberas 17 hacia ambos lados de la
banda vapor de agua o una mezcla de vapor de agua/aire.
En la figura 9 está representado un acumulador de
banda en el que se emplean elementos de guía de banda 16 según la
invención. El acumulador de banda contiene de manera conocida unos
elementos de guía de banda que están montados en partes de bastidor
19, 20 que pueden moverse una hacia otra y alejándose una de otra.
Como elementos de guía de banda 16 se emplean los elementos
anteriormente descritos, los cuales presentan una pared porosa 4 en
torno a la cual se desvía cada vez la banda en 180° sin establecer
ningún contacto. En cada parte de bastidor 19, 20 está fijada una
serie respectiva de elementos de guía 16 con los cuales la banda 1
es conducida a lo largo de una trayecto de forma de bucle. Si las
partes de bastidor 19, 20 se mueven una hacia otra, se acorta cada
vez el trayecto libre de la banda entre dos elementos de guía
contiguos 16. Se entrega así desde el acumulador de banda un tramo
de la banda acumulada. Para acumular una longitud de banda
determinada, las dos partes de bastidor 19, 20 se mueven
separándose una de otra.
Otra posibilidad de utilización ventajosa para un
dispositivo de conducción de banda según la invención es el
estirado a lo ancho de bandas de material. Como es sabido, se
utilizan dispositivos de estirado a lo ancho para generar una
tensión de tracción en la dirección de los bordes de la banda a
fin de que no se presenten ondulaciones o pliegues longitudinales
en las bandas.
Según la invención, el dispositivo de estirado
ancho se compone de un cuerpo base tubular 21 cuya superficie
envolvente está bombeada de manera conocida, es decir que su pared
tubular 22 discurre por fuera con algo de curvatura convexa en toda
la longitud del tubo (figura 10). En lugar de un bombeado, la pared
tubular 22 de forma cilíndrica puede estar curvada también en toda
su longitud, es decir, presentar un eje que discurre curvado, tal
como se representa en la figura 11. La pared tubular 22 está
fabricada total o parcialmente del material poroso descrito en todo
su perímetro, de modo que la banda 1, al ser desviada, es conducida
flotando sobre un cojín de aire formado por aire comprimido que
circula de dentro a fuera a través de la pared 22. La invención
ofrece la posibilidad de configurar diferente el bombeado en todo
el perímetro del cuerpo base tubular 21 para poder variar la acción
de expansión.
Claims (9)
1. Dispositivo para conducir o tratar sin
contacto una banda de material en movimiento (1), especialmente una
banda de papel o cartón o una película de metal o plástico, con
una cámara (2) a la que va conectada una alimentación (3) para un
fluido gaseoso y que presenta una pared (4) permeable al gas, hecha
de un material poroso, cuya superficie exterior (5) está
configurada como superficie de guía para la banda (1),
caracterizado porque la pared (4) permeable al gas está
hecha de un material que contiene metal con poros abiertos que
presentan un diámetro medio de menos de 20 \mum.
2. Dispositivo según la reivindicación 1,
caracterizado porque el material para la pared (4) permeable
al gas es un material compuesto de durómero-metal
poroso, especialmente un material compuesto de
durómero-aluminio.
3. Dispositivo según la reivindicación 1 ó 2,
caracterizado porque la proporción de la superficie de poros
abiertos en la superficie exterior de la pared (4) permeable al gas
es de menos de 20%, preferiblemente menos de 10%.
4. Dispositivo según una de las reivindicaciones
1 a 3, caracterizado porque la superficie exterior (5) de la
pared (4) discurre en forma plana o bien con curvatura
convexa.
5. Dispositivo para revestir una banda de
material (1), especialmente una banda de papel o plástico o una
película de plástico o metal, con un grupo aplicador para aplicar
material de revestimiento, caracterizado porque, para
soportar la banda (1) durante la aplicación y/o para guiar dicha
banda (1), se emplea un dispositivo según una de las
reivindicaciones 1 a 4.
6. Dispositivo para secar una banda de material
(1), especialmente una banda de papel o cartón o una película de
metal o plástico, caracterizado por elementos de guía de
banda (16, 18) que están construidos conforme a un dispositivo según
una de las reivindicaciones 1 a 4 para conducir y/o desviar la
banda (1).
7. Dispositivo para rehumectar bandas de material
(1), especialmente bandas de papel o cartón o películas de metal o
plástico, caracterizado por uno o varios dispositivos según
una de las reivindicaciones 1 a 4 para conducir la banda (1) a
través del dispositivo y/o para tratar dicha banda (1) con vapor de
agua, preferiblemente en una mezcla de vapor de
agua-aire.
8. Acumulador de banda para una banda de material
(1), especialmente una banda de papel o cartón o una película de
metal o plástico, en el que la banda (1) es conducida en forma de
bucle en torno a elementos de guía de banda (16), cuya distancia de
uno a otro es variable, caracterizado porque los elementos
de guía de banda (16) están construidos conforme al dispositivo
según una de las reivindicaciones 1 a 4.
9. Dispositivo para estirar a lo ancho una banda
de material (1), especialmente una banda de papel o plástico o una
película de metal o plástico, con un cuerpo base tubular (21) cuya
pared tubular (22) está bombeada o discurre con eje curvado,
caracterizado porque el cuerpo base (21) está configurado
total o parcialmente como una cámara conforme al dispositivo según
una de las reivindicaciones 1 a 4.
Applications Claiming Priority (4)
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| DE19859619 | 1998-12-23 | ||
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