ES2253252T3 - Aparato de laminacion a presion. - Google Patents

Aparato de laminacion a presion.

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ES2253252T3 ES00963628T ES00963628T ES2253252T3 ES 2253252 T3 ES2253252 T3 ES 2253252T3 ES 00963628 T ES00963628 T ES 00963628T ES 00963628 T ES00963628 T ES 00963628T ES 2253252 T3 ES2253252 T3 ES 2253252T3
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Wendell B. Colson
Kevin Dann
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Abstract

Un aparato (400) de laminación a presión que comprende: - un armazón o bastidor; - una caja de presión (40) que está montada en el armazón o bastidor, y que comprende unas secciones (412, 414) presurizables superior e inferior, que definen una sección de laminación; - unas correas (402, 404) superior e inferior de sentidos de giro contrarios, que están montadas en forma giratoria en el armazón o bastidor, y que están en contacto entre sí, y que pasan en la misma dirección a través de la sección de laminación; y - un generador (602, 604) de presión de un medio fluido para suministrar presión a las secciones superior e inferior (412, 414) de la caja de presión (401) para comprimir las correas (402, 404) que se desplazan en forma intermedia; - por lo que dependiendo de la dirección de rotación de las correas (402, 404), un extremo (416) de la sección de laminación actúa como una entrada de los substratos a presurizar en forma laminada en la sección de laminación entre las correas y un extremoopuesto (418) que actúa como una salida para los substratos laminados a presión; y - en el que la sección (412) de la caja de presión superior incluye juntas herméticas de presión (200) en los lados de los extremos de la entrada y salida (416, 418); - caracterizado porque las juntas herméticas de presión comprende cámaras (200).

Description

Aparato de laminación a presión.
Esta invención está relacionada con un aparato de laminación y en particular con un aparato de laminación de presión continua accionado por correa doble, el cual utiliza presión, calor y enfriamiento para unir al menos dos substratos (capas) con un adhesivo entre las capas de los substratos. El laminador de la presente invención soluciona muchos de los inconvenientes de los laminadores del arte previo, incluyendo el encogimiento de los materiales y similares.
Los documentos JP-A-01210318, JP-A-63267525, EP-A-0255596, US-A-4687528, EP-A-0470584, DE-A-
3046431, DE-A-3046432, US-A-3591434, US-A-4498941 y US-A-5352321 describen varias configuraciones de laminación por presión.
Más específicamente, la presente invención está relacionada con un aparato según el preámbulo de la reivindicación 1.
Dicho aparato es conocido en particular a partir del documento US-A-4498941. Este aparato conocido comprende un anillo sólido de junta hermética alrededor de las secciones superior e inferior de la caja de presión.
Con el fin de mejorar la junta hermética de la sección superior de la caja de presión y el laminado de los substratos, la presente invención proporciona un aparato de laminación por presión según lo definido en la reivindicación adjunta 1.
En este aparato, las cámaras de aire mejoran la flexibilidad de las juntas herméticas de presión de una forma sencilla y eficiente.
Esta invención está relacionada con un aparato de laminación y en particular con un aparato de presión continua accionado por correa doble, que utiliza la presión, calor y enfriamiento para unir al menos dos substratos (capas) con un adhesivo entre las capas de los substratos.
El laminador de la presente invención puede ser utilizado para fabricar una amplia variedad de materiales compuestos y/o reforzados. Una o más de las partes componentes del laminado (es decir, los substratos o capas) pueden ser de un material de una tela no tejida, de un aglomerado de tela no tejida, o una capa de fibras. Los materiales adhesivos, preferiblemente los materiales termoplásticos, se utilizan para unir los distintos substratos en la construcción del laminado. Estos materiales pueden ser fundidos y refundidos una y otra vez. Al utilizar los hilos laminados, especialmente los hilos de polímeros, se prefieren los adhesivos de copoliester termoplástico, ya que estos materiales pueden ser seleccionados para que tengan una temperatura de fusión por debajo de la temperatura de fusión de los hilos. Los laminados de tipo industrial que pueden formarse utilizando el laminador de la presente invención incluyen los laminados basados en telas naturales y/o sintéticas, amianto, vidrio, nylon, y los basados en materiales retardantes o resistentes al fuego, y mezclas de los mismos. Los laminados de otros materiales pueden prepararse también tal como podrá observarse por los técnicos especializados en este campo.
Las telas no tejidas son la clase de materiales especialmente preferidos y utilizados como capas o substratos en el laminador a presión de la presente invención. Las telas no tejidas son similares a las telas tejidas o de punto que son planas en su totalidad, inherentemente flexibles, con estructuras porosas compuestas por materiales naturales o de fibras sintéticas (es decir, hilos, hebras, o filamentos). Las telas no tejidas son únicas porque pueden ser tratadas técnicamente para que parezcan telas tejidas o de punto, aunque puede hacerse que tengan unas características físicas superiores con respecto a las telas tejidas o de punto. Así pues, las telas no tejidas están altamente influenciadas por las propiedades de sus fibras constituyentes y la forma en la que se prepare la tela no tejida. Los métodos típicos para preparar las telas no tejidas incluyen el interbloqueo químico y térmico de las capas o redes de los materiales de fibras.
Pueden utilizarse al menos dos substratos de telas no tejidas, en donde uno de los substratos de telas representa las hebras de la trama y el otro representa las hebras de la urdimbre. El adhesivo utilizado para unir los substratos no tejidos se activaría por calor durante el proceso de laminación. La combinación de la presión, calentando para activar el adhesivo y con un rápido enfriamiento de los substratos unidos, minimiza el encogimiento y configura el tamaño de los hilos en el laminado final de la tela no tejida. Adicionalmente, debido a que el laminado está formado a presión, los hilos de la urdimbre y de la trama son forzados a tener un contacto íntimo, proporcionando que el laminado final tenga la apariencia de un producto tejido.
El aparato de laminación que incorpora la presente invención tiene una carcasa o bastidor exterior en el cual se encuentra montada una caja rectangular de presión. La forma de la caja no necesita que sea rectangular, pero esta forma es la preferida actualmente. La caja de presión comprende dos secciones independientes separadas, una sección superior y una sección inferior, en el que cada una tiene unas juntas herméticas de presión a lo largo de sus cuatro bordes, y en el que cada una está provista además con una pluralidad de elementos de calentamiento y de enfriamiento. Dos correas de rotación inversa, una correa motriz superior y una correa motriz inferior, están en contacto entre sí y que operan conjuntamente a través de un espacio situado entre las dos secciones de la caja de presión. Las correas son dimensionalmente más grandes (en longitud y en anchura) que la caja de presión. Esto es necesario para permitir la presurización de la caja, tanto por encima como por debajo de las dos correas. Una correa está accionada con un sentido horario de rotación y la otra correa está accionada con un sentido antihorario de rotación. Una vez que las correas están en movimiento, un extremo de la caja de presión es el extremo de la entrada (alimentación) y un extremo es el extremo de salida del laminador.
La sección inferior de la caja de presión está montada en forma rígida al bastidor o armazón, mientras que la sección superior de la caja de presión puede ajustarse según sea necesario para permitir el acceso al interior de la caja. Normalmente, las secciones están separadas entre sí lo suficiente para permitir el paso de las correas motrices a su través bajo la presión (o en un estado despresurizado), con o sin el material a laminar en forma intermedia.
Durante el proceso de laminación, los materiales de los substratos a laminar se hacen pasar a través de una junta a presión en el extremo de entrada de la caja de presión, y dentro del espacio situado entre las dos correas de transmisión. La presión del aire aplicada a las secciones superior e inferior de la caja de presión se utiliza para comprimir las correas impermeables al aire hacia delante entre sí, creando un efecto de diafragma entre las correas, comprimiendo por tanto los substratos situados en el espacio intermedio. Las secciones superior e inferior de la caja de presión están equipadas con una pluralidad de elementos de calentamiento y enfriamiento, que se utilizan para activar y endurecer el adhesivo termoplástico situado entre las capas del substrato.
En una realización especialmente preferida, la pluralidad de barras de calentamiento y enfriamiento situadas en la sección inferior de la caja de presión están montadas en forma rígida, mientras que la pluralidad de las barras de calentamiento y enfriamiento en la sección superior de la caja de presión se encuentran montadas para que floten en la parte superior de los materiales que están siendo laminados. Se ha encontrado que esta configuración es especialmente útil en la preparación de las telas no tejidas. Se minimiza o se elimina el encogimiento, y el laminado final tiene las características físicas de una tela acabada termomecánicamente (en el tacto y en la apariencia).
Ventajosamente, al menos el 10%, preferiblemente al menos en torno al 25% y más preferible en torno al 50% del interior de la caja en el extremo de entrada de la caja de presión, está provista con barras de calentamiento, y el resto de la caja de presión, de nuevo con al menos aproximadamente el 10%, preferiblemente al menos en torno al 25%, y más preferible aproximadamente el 50% del interior de la caja, está provisto con barras de enfriamiento. Las barras de calentamiento están situadas idealmente en el extremo de entrada de la caja de presión, y las barras de enfriamiento están situadas idealmente en el extremo de salida de la caja de presión. Si así se desea, podrían incluirse múltiples zonas de calentamiento y enfriamiento dentro de la caja de presión; por ejemplo, calor/frío, calor/frío, calor/frío,
etc.
El movimiento de las dos correas a través de la caja de presión permite la alimentación continua de los materiales del substrato y del adhesivo termoplástico para que entren en el laminador a través de una junta hermética de entrada de la de presión. Una vez dentro, los substratos son agarrados o prensados conjuntamente por el efecto de diafragma provocado por la presión aplicada a las correas. Los substratos prensados son entonces calentados bajo presión, fundiendo el adhesivo termoplástico. Esto permite que las capas del substrato lleguen a aproximarse íntimamente en forma conjunta, en el que al menos algunas porciones de las hebras de la urdimbre y de la trama llegan a ser coplanares o casi coplanares. Los substratos calentados son enfriados a continuación, mientras que se mantienen todavía bajo presión, formando el laminado final. El laminado enfriado sale de la caja de presión a través de una junta de presión de salida, en donde es recogido según se precise.
Cuando dos o más substratos de poliéster no tejidos (por ejemplo, al menos un substrato de urdimbre y al menos un substrato de trama) son laminados en este aparato, el grosor del laminado en el extremo de salida del laminador es al menos el 5%, preferiblemente al menos el 10% y más preferible al menos en torno al 20% inferior al grosor combinado de los substratos y el adhesivo termoplástico, según lo medido en el extremo de entrada del laminador.
La presión rectangular actualmente tiene un área de presión de aproximadamente 967800 mm^{2}. Las correas de transmisión, las cuales son substancialmente no porosas, están presurizadas desde ambos lados de la caja de presión con una presión por aire (o bien otro medio fluido) de al menos 13,78 kPa, preferiblemente al menos en torno a 34,45 kPa, y más preferiblemente al menos en torno a 68,9 kPa. Pueden conseguirse presiones más altas con la modificación del equipo para soportar y mantener las mismas. Esta presión aplicada a las correas es equivalente a un peso (fuerza) de compresión que abarca desde 2268 kg a aproximadamente 22680 kg, aplicados sobre el área de 967800 mm^{2} de la caja de presión actual. Para laminar telas no tejidas, una fuerza de compresión de aproximadamente 4536 kg a 11340 kg es el valor típico, y se ha encontrado que se prefiere especialmente hasta la fecha actual una fuerza de compresión de aproximadamente 6804 kg para un valor de 68,9 kPa. Esto es importante porque en un laminador tradicional, que utilice placas superior e inferior, si se colocará un peso de 6804 kg en la placa superior para proporcionar la fuerza de compresión para llevar a cabo la laminación, se rompería cualquier correa que se desplazara en su parte inferior. Los laminadores de alta presión tradicionales utilizan normalmente una serie de acciones, desplazamiento, parada, presión; desplazamiento, parada, presión; etc., al operar de una forma "continua".
En la presente invención, el uso de un medio de presión fluido, por ejemplo, aire (o bien otro gas, por ejemplo, vapor) o líquido (por ejemplo, agua, aceite, etc.), permite que las correas puedan desplazarse incluso aunque estén presurizadas tanto en la parte superior como en la inferior. Las correas del presente laminador se deslizan a su través, incluso aunque afronten fuerzas que romperían una correa en un laminador convencional.
Esta invención puede utilizarse para fabricar telas no tejidas utilizando el aparato de laminación por presión. El laminador de presión de la presente invención ha sido diseñado específicamente para permitir la unión permanente de al menos dos substratos de tela no tejida con un adhesivo entre los substratos de tela, con poco o nulo encogimiento que pueda tener durante el proceso de laminación. Aunque no se desea entrar en consideraciones teóricas, se cree que se impide o se limita en este caso el encogimiento, debido a la alta presión en las correas, lo cual impide que el laminado se deslice, impidiendo o limitando por tanto el encogimiento. La tela compuesta no tejida resultante tiene ventajosamente la apariencia de una tela tejida, pero con las características de una resistencia superior.
Aunque diseñado para un fin específico, el laminador de presión de la presente invención puede tener otros usos, por ejemplo, en la fabricación del substrato de las placas de circuitos impresos, laminación decorativa, laminación industrial, y similares, tal como se observará por los técnicos especializados en este arte.
Breve descripción de los dibujos
La figura 1 es una vista lateral de una realización preferida de la caja de presión y del sistema de correas de transmisión para el laminador de la invención, en el cual se utilizan ocho barras de calentamiento (cuatro en cada sección), y ocho barras de enfriamiento (cuatro en cada sección) para la laminación a presión de substratos de tela no tejida;
la figura 2 es una vista extrema de la caja de presión de la figura 1, la cual muestra el sistema de suministro de presión para las secciones superior e inferior de la caja de presión;
la figura 3 es una vista superior de la sección superior de la caja de presión de la figura 1, que muestra la separación de las barras de calentamiento y de enfriamiento;
la figura 4 es una vista lateral de la caja de presión de la figura 1, que muestra las abrazaderas de montaje de las barras de calentamiento y enfriamiento de la sección superior (desplazable), y las abrazaderas de montaje de las barras de calentamiento y enfriamiento de la sección inferior (fija). Se muestra también un ejemplo de un elemento de sellado hermético lateral;
la figura 5 es una vista lateral de la caja de presión de la figura 1, que muestra un ejemplo un elemento de junta hermética de la entrada de la caja de presión; y
la figura 6 es una vista lateral de la caja de presión de la figura 1, que muestra un ejemplo de una junta hermética de presión de la salida de la caja de presión.
Las figuras 7A, 7B y 7C muestran aspectos de la realización de una junta hermética de una cámara de aire de goma inflable para las secciones de la caja de presión.
Se utiliza una junta hermética de una cámara de aire de acuerdo con las figuras 7A, 7B y 7C en el aparato según la invención, mientras que las juntas herméticas mostradas en las figuras 4, 5 y 6 no pertenecen a la presente inven-
ción.
Descripción detallada de las realizaciones preferidas
Tal como se ha descrito anteriormente, la presente invención está dirigida a un aparato de laminación y en particular a un aparato de laminación de presión continua accionados por correa doble, que utiliza presión, calor y enfriamiento para unir al menos dos substratos (capas) con un adhesivo entre las capas de los substratos. Si así se desea, el laminador de la presente invención podría ser utilizado para estabilizar un material de una sola capa.
En general, el aparato de laminación por presión de esta invención comprende una carcasa o bastidor en el cual se encuentra montada una caja de presión. La caja de presión comprende dos secciones de presión separadas entre si, una sección superior y una sección inferior, en la que el espacio formado entre las dos secciones de presión define la sección de laminación. Se encuentran montadas en el armazón o bastidor dos correas motrices que giran en sentido contrario, una correa motriz superior y una correa motriz inferior, montadas en forma giratoria en el armazón o bastidor, y en donde las correas entran en contacto entre sí y siendo traccionadas a través de la sección de laminación por rodillos motrices montados en el extremo de salida. Se utiliza un generador de presión para suministrar una presión de aire (o bien otro medio fluido, líquido o gas) a las secciones superior e inferior de la caja de presión para comprimir los materiales del substrato soportados entre las dos correas de transmisión. La presión se mantiene debido a que la caja tiene juntas herméticas de presión en todo el perímetro alrededor del contacto con la correa.
En la caja rectangular de un ejemplo, se proporcionan juntas herméticas laterales de metal en los lados de las secciones superior e inferior de la caja de presión.
Se proporcionan también juntas herméticas de metal en la entrada y salida en las secciones superior e inferior de la caja de presión, asegurando así que pueda crearse el efecto de diafragma deseado. Al ser presurizado, el aparato provoca la laminación a presión de los substratos situados entre las dos correas.
En la caja rectangular de otro ejemplo, se utilizan juntas herméticas de metal recubiertas con Teflon® (PTFE) o goma en los lados de las secciones superior e inferior de la caja de presión. Las juntas herméticas de goma de entrada y salida están provistas también en las secciones superior e inferior de la caja de presión, asegurando así que pueda crearse el efecto de diafragma deseado. Al ser presurizado, el aparato provoca la laminación a presión de los substratos situados entre las dos correas.
Con referencia a la figura 1, se muestran en sección varios componentes esenciales de la caja de presión 401 preferida utilizada en el laminador por presión de la presente invención 400. Tal como se muestran, dos correas giratorias, la correa superior 402 y la correa inferior 404, montadas sobre una pluralidad de rodillos de soporte (parte superior - 410, 420, 430; parte inferior - 510, 520, 530) son traccionadas a través de la caja de presión 401, entre la sección superior 412 y la sección inferior 414, entrando en el extremo de entrada 416 y saliendo por el extremo de salida 418, mediante sus rodillos motrices respectivos 550 (superior) y 650 (inferior).
El alineamiento de las dos correas giratorias 401 y 404 se mantiene mediante un sistema de alineación eléctrico que comprende un carro de alineamiento 100, pivote de alineación 110, servomotor 120 eléctrico de alineación y visores 130 eléctricos de alineación. En caso de que cualquiera de las correas se salga de la alineación, el visor eléctrico 130 detectará dicha correa y se activará el servomotor de alineación, lo cual provocará que la correa sea ajustada según sea necesario mediante el movimiento lateral del carro de alineación 100.
En la realización ilustrada, se muestran ocho barras de calentamiento radiantes separadas entre sí (310A, 310B, 310C, 310D, ... 310H) en el extremo de la entrada 416 de la caja de presión 401, y mostrando ocho barras de enfriamiento separadas entre sí (320A, 320B, 320C, 320D, ... 320H) en el extremo de salida 418 de la caja de presión 401. Cuatro de las barras de calentamiento están montadas en forma rígida en la sección inferior 414 de la caja de presión 401, es decir las barras 310A, 310C, 310E y 310G. Las otras cuatro barras de calentamiento radiante (310B, 310D, 310F y 310H) están montadas en forma flexible, de forma tal que floten encima de la correa superior, permitiendo de distintos grosores puedan pasar debajo. Cuatro de las barras de enfriamiento se encuentran montadas en forma rígida en la sección inferior 414 de la caja de presión 401, es decir las barras de enfriamiento 310A, 320C, 320E y 320G. Las otras cuatro barras de enfriamiento (320B, 320D, 320F y 320H) están montadas en forma flexible de manera tal que floten encima de la correa superior, permitiendo que los materiales de varios grosores puedan pasar por debajo.
Tal como se muestra, la pluralidad de barras de calentamiento y de enfriamiento está dispuesta en una configuración escalonada. Así pues, el substrato se calienta desde abajo, después arriba, después debajo, etc., y el enfriamiento se lleva a cabo de la misma forma; el substrato se enfría desde abajo, después arriba, después abajo, etc. Esta configuración permite un calentamiento rápido y uniforme, así como también un enfriamiento rápido y uniforme de los materiales del substrato que estén laminando en el laminador de presión. La uniformidad de calentamiento y enfriamiento a presión conduce a la obtención de unas características físicas mejoradas de los laminados resultantes. En el caso de telas no tejidas laminadas de esta forma, se mantiene en un mínimo el encogimiento de las telas y el material laminado resultante tiene la apariencia y el tacto de una tela tejida.
En una realización, al menos el 75% del ancho de la correa se calienta y se enfría mediante estos elementos. Por ejemplo, en una correa de un ancho de 0,74 metros de ancho, se calienta y se enfría una longitud central de 0,56 metros. En una correa de 1,9 metros de ancho, se calentaría y se enfriaría un longitud central de 1,5 metros Las barras de calentamiento Reliant ER177A están provistas cada una con un termopar para medir la temperatura suministrada a las correas. Las barras de enfriamiento están provistas con tuberías de refrigeración alimentadas con agua.
En otra realización, el calentamiento y el enfriamiento se llevan a cabo por vapor y agua fría; suministrándose cada uno a una sección apropiada del laminador, en ambas secciones superior e inferior. El uso de gas a alta presión y un medio fluido crea tanto la presión como la acción de calentamiento/enfriamiento que se obtuvo alternativamente mediante las barras de calentamiento y enfriamiento conjuntamente con el aire a alta presión. Si así se desea, el calentamiento por infrarrojos puede ser también utilizado en esta realización, y el enfriamiento puede llevarse a cabo por otros medios, incluyendo la pulverización de agua, proporcionando unas opciones de calentamiento y/o enfriamiento sin contacto.
El grosor de la correa de fibra de vidrio impregnada con PTFE puede ser modificado según se desee, y dependiendo de la naturaleza de los materiales que estén siendo laminados y de la velocidad operativa deseada en pies por minuto. Para la laminación de telas no tejidas, se ha encontrado como satisfactorio un grosor de correa que abarque de 50,8 a 508 \mum, preferiblemente de 127 a 381 \mum. Las correas de 355,6 \mum de grosor han sido utilizadas a 1,52 metros por minuto, con una temperatura de 193,3ºC suministrada a los substratos. Las correas de un grosor de 127 \mum han sido utilizadas a 3,7 metros/minuto, con una temperatura de 193,3ºC suministrada a los substratos. Las velocidades óptimas de la correa de 15,2, 18,3, 21,3, ... 30,48 metros/minuto pueden conseguirse mediante la modificación del grosor y/o de la composición del grosor de la correa. La velocidad óptima de la correa de un laminado de tela no tejida se cree que es actualmente de 18,3 - 21,3 metros/minuto. Otra forma en la cual puede conseguirse velocidades más altas es sencillamente incrementar la dimensión del aparato laminador. El aparato preferido actualmente tiene una longitud de 1,2 metros. Con el incremento al tamaño de 2-10X se permitirían velocidades operativas más rápidas.
Durante el proceso de laminación, el material del substrato puede crear una contrapresión conforma pudiera expandirse cualquier aire atrapado en los substratos. Para procesar esta contrapresión, al menos una (o ambas) de las correas motrices de fibra de vidrio impregnadas con PTFE (Teflon®) utilizada en el laminador por presión de la presente invención podría modificarse en los bordes exteriores, para comprender un grosor de aproximadamente 3,175 mm de una capa de fibra de vidrio porosa. Esta capa de fibra de vidrio porosa permite que el aire expandido del laminado calentado pueda escapar a través de su porosidad en ambos lados (en forma transversal).
La figura 2 muestra en sección transversal la vista extrema de la caja de presión 401, que muestra en particular la tubería 600 de alimentación del aire a presión, y los puntos preferidos de contacto de la misma 602 y 604 con la sección superior 412 y la sección inferior 414 de la caja de presión, respectivamente. La caja de presión está hecha ventajosamente de metal, tal como el aluminio, de un grosor de 50,8 a 127 mm, y que se mantiene conjuntamente mediante una pluralidad de barras de acero roscadas y tuercas 606 y 608. Tal como se muestra en las figuras 2 y 4, las barras de calentamiento y enfriamiento situadas en la sección inferior 414 de la caja de presión se encuentran bloqueadas en su posición en cada extremo mediante una abrazadera fija 820. Las barras de calentamiento y enfriamiento situadas en la parte superior 412 de la caja de presión están fijadas sobre un montaje de abrazadera con un pasador 800/812, el cual permite el movimiento hacia arriba de las barras, mientras que la gravedad mantiene las barras apoyándose sobre la correa superior. Se muestra también en la figura 2 una pluralidad de tuberías de agua de refrigeración, la entrada 614 y la salida 616. Los cables eléctricos del calentamiento (no mostrados) están provistos de una forma similar a las tuberías de agua.
La figura 3 muestra una vista superior del interior de la sección superior 412 de la caja de presión 401, en la que se muestra la configuración preferida actual de las barras (310B, 310D, 310F y 310H) superiores de calentamiento y las barras de enfriamiento (320B, 320D, 320F y 320H). La caja presurizada 401 se mantiene en su forma conjunta mediante las barras de acero 500 montadas en las barras roscadas 606 mostradas en las cuatro esquinas. No se muestran en esta ilustración las tuercas que están enroscadas. Se muestran también en este dibujo los lados 403 de la carcasa o bastidor, en los cuales están montadas las barras de acero y todos los rodillos y controles.
La figura 4 muestra la abrazadera de pasador de las barras de calentamiento y enfriamiento de la sección superior desplazable en sentido vertical. Tal como se muestra, la abrazadera de pasador comprende una abrazadera de montaje 800, fijada en un extremo a la pared lateral de aluminio de la sección superior 412 de la caja de presión. Se proporciona una ranura (no mostrada) cerca del extremo opuesto de la abrazadera 800, a través de la cual pasa el vástago 810. El vástago 810 está montado en la parte superior de la barra de calentamiento o enfriamiento en un extremo y con un saliente que sobresale en el extremo opuesto 812, limitando por tanto la distancia de desplazamiento vertical de las barras de calentamiento y enfriamiento. La abrazadera 820 de las barras de calentamiento y enfriamiento de la lección inferior es también una abrazadera de acero, pero está fijada en forma rígida a las barras de calentamiento y enfriamiento y a la pared lateral de aluminio de la sección inferior 414 de la caja de presión.
En la figura 4 se muestra también una junta hermética lateral de presión 850. Esta junta hermética está formada por la banda 700 de aluminio curvado a alta temperatura (por ejemplo, un tipo de persiana veneciana de 0,008 x 1 9,5 mm) emparedada entre la cinta 710 de PTFE (Teflon®) de 50 \mum en el lado superior, y una cinta 720 de polietileno de ultra alto peso molecular de 254 \mum en el lado inferior. La junta hermética se mantiene en posición mediante la abrazadera de acero 870.
Tal como se muestra en las figuras 5 y 6, se ha descubierto que la junta hermética de presión de aluminio expuesta en la figura 4 puede ser simplificada, de forma tal que las juntas de presión del lateral y de la entrada comprendan predominantemente una banda de aluminio curvado 700 tal como se expuso anteriormente. La cinta de polietileno de ultra alto peso molecular puede ser omitida y eliminándose la cinta de PTFE, excepto en las esquinas de la caja de presión, en donde las cintas han probado todavía ser útiles. Esta junta hermética lateral mejorada y la junta de presión de entrada se muestran en la figura 5.
La junta hermética de presión de salida se muestra en la figura 6. Además de la banda de aluminio curvado 700, el lado de la correa de la banda de aluminio está revestido con un tejido 900 de fibra de vidrio de PTFE (Teflon®) de 127 \mum, que se extiende más allá del extremo de la junta de aluminio y que está montado en el interior del bastidor de la caja de presión. Este diseño de la junta de salida mantiene a la correa de transmisión para que no se peque sobre la banda de aluminio.
Tal como se expuso anteriormente, de acuerdo con la presente invención, estas juntas de metal se reemplazan con una o más cámaras, en particular con cámaras de goma inflables, las cuales ofrecen varias ventajas no proporcionadas por las juntas metálicas anteriormente descritas. Véanse las figuras 7A, 7B y 7C, las cuales describen el posicionamiento de la cámara inflable 200 (por ejemplo, de goma de silicona) sobre los bordes periféricos de la caja de presión (figura 7A); la cámara 200 se infla con la placa 210 (figura 7B) de deslizamiento de metal revestida con Teflon®; y la cámara 200 se deforma parcialmente por medio del contacto con la correa (figura 7C), creándose la junta deseada para la caja de presión. Está provisto el canal 220 en el bastidor de la pared de la caja de presión para la fijación de la cámara de goma (figura 7C). La cámara inflable de este tipo puede ser utilizada para las partes superior e inferior de la caja de presión.
Conforme las cámaras se inflan contra las correas, se crea una presión de sellado uniforme alrededor de la periferia de la caja de presión. Esto contrasta con el ejemplo de la junta de metal en su totalidad, porque la presión aplicada a las correas es mucho más uniforme y constante. Así mismo, el efecto de junta hermética de la cámara de goma es mucho más eficiente, puesto que la cámara está provista con una superficie de junta deslizante que comprende una banda metálica revestida con Teflón. Esta superficie hace contacto directo con las correas y permite el que discurran suavemente sobre la misma. Se evita por tanto el contacto directo entre las correas y la cámara de goma. En la realización de la junta de metal en su totalidad, una parte de la presión de la junta es aportada por el peso de las barras de calentamiento y enfriamiento, pudiendo tener lugar cualquier tipo de fugas en las juntas, particularmente en los extremos de entrada y salida del laminador.
Tal como se ha expuesto anteriormente, esta invención puede ser utilizada para fabricar telas no tejidas utilizando el aparato preferido de laminación a presión.
La Publicación PCT número WO 00/41523 describe un material de una tela de hilos de urdimbre no tejida, el cual es el substrato preferido para la laminación en la invención presente. En general, la Publicación PCT describe un substrato preferido para su utilización en el laminado a presión de la presente invención. El substrato de la Publicación PCT comprende una pluralidad de hilos que están formados en un grupo alineado, substancialmente paralelo e igualmente distanciado entre si, y que se mantiene conjuntamente mediante un adhesivo fundido aplicado en un lado del grupo de fibras. Esta orientación de la fibra, en la cual discurren las fibras en la dirección de la máquina, crea un substrato de un material de tela no tejida, en la cual las fibras parecen los hilos de la trama, los cuales pueden ser combinados con uno o más substratos de fibras tejidas o no tejidas, y laminándose a presión para poder crear productos acabados que tengan la impresión visual y el tacto físico de un material tejido.
La Publicación PCT numero WO 00/41523 describe también la formación de un material de substrato preferido y utilizado en el laminador a presión de la presente invención. En general, la Publicación PCT describe un aparato para la fabricación de un compuesto de tela no tejida, que tiene la apariencia de una tela tejida. El aparato incluye una estación de suministro para los hilos de la urdimbre paralelos revestidos con un adhesivo, una estructura de soporte para orientar los hilos de la urdimbre paralelos con una orientación cilíndrica con la película del adhesivo en el lado exterior, un aplicador de los hilos de la trama para arrollar los hilos de la trama alrededor de los hilos de la urdimbre orientados cilíndricamente; una estación de calentamiento para activar el adhesivo, y una estación de enfriamiento para endurecer el adhesivo, y una cuchilla de corte para dividir el compuesto de la tela formada en forma cilíndrica, de forma que pueda ser inflada y enrollada sobre un rodillo de recogida, para su transferencia al laminador a presión de la presente invención.
El aplicador de los hilos de la trama expuesto en la Publicación PCT incluye un tambor giratorio en el que se encuentra montada una pluralidad de carretes de material de hilos de la trama en una relación separada circunferencialmente, y un tensador provisto para aplicar el material de los hilos de la trama alrededor de los hilos de la urdimbre con una tensión predeterminada, la cual puede ser la misma o mayor o menor que la tensión de los hilos de la urdimbre. Un alineador cónico asegura que los hilos de la trama sean suministrados al cilindro de los hilos de la urdimbre con una alineación substancialmente perpendicular.

Claims (29)

1. Un aparato (400) de laminación a presión que comprende:
-
un armazón o bastidor;
-
una caja de presión (40) que está montada en el armazón o bastidor, y que comprende unas secciones (412, 414) presurizables superior e inferior, que definen una sección de laminación;
-
unas correas (402, 404) superior e inferior de sentidos de giro contrarios, que están montadas en forma giratoria en el armazón o bastidor, y que están en contacto entre sí, y que pasan en la misma dirección a través de la sección de laminación; y
-
un generador (602, 604) de presión de un medio fluido para suministrar presión a las secciones superior e inferior (412, 414) de la caja de presión (401) para comprimir las correas (402, 404) que se desplazan en forma intermedia;
-
por lo que dependiendo de la dirección de rotación de las correas (402, 404), un extremo (416) de la sección de laminación actúa como una entrada de los substratos a presurizar en forma laminada en la sección de laminación entre las correas y un extremo opuesto (418) que actúa como una salida para los substratos laminados a presión; y
-
en el que la sección (412) de la caja de presión superior incluye juntas herméticas de presión (200) en los lados de los extremos de la entrada y salida (416, 418);
-
caracterizado porque las juntas herméticas de presión comprende cámaras (200).
2. El aparato de la reivindicación 1, en el que cada cámara comprende una cámara de goma (200).
3. El aparato de la reivindicación 1 ó 2 en el que cada cámara (200) es inflable.
4. El aparato de cualquiera de las reivindicaciones 1 - 4, en el que se proporciona una placa (210) deslizante metálica revestida con Teflón, entre cada cámara (200) y una de las correas (402, 404).
5. El aparato de cualquiera de las reivindicaciones 1 - 4, en el que la sección inferior (414) de la caja de presión incluye también juntas herméticas (200) de presión en los lados de los extremos de entrada y salida (416, 418).
6. El aparato de cualquiera de las reivindicaciones 1 - 5, en el que los elementos (310A, 310B, etc., y 320A, 320B, etc.) se encuentran dentro de las secciones superior e inferior (412, 414) de la caja de presión (401).
7. El aparato de la reivindicación 6, en el que el elemento de calentamiento (310B, 310D, etc.) está dentro de la sección superior (412) de la caja de presión (401).
8. El aparato de la reivindicación 7, en el que el elemento de calentamiento (310B, 310D, etc.) en la sección superior comprende una pluralidad de elementos de calentamiento, una sección de calentamiento activada mediante vapor o un calentamiento activado por infrarrojos.
9. El aparato de la reivindicación 6, en el que el elemento de enfriamiento (320B, 320D, etc.) está dentro de la sección superior (412) de la caja de presión.
10. El aparato de la reivindicación 9, en el que el elemento de enfriamiento (320B, 320D, etc.) en la sección superior comprende una pluralidad de elementos de enfriamiento.
11. El aparato de la reivindicación 9, en el que el elemento de enfriamiento en la sección superior comprende una sección de enfriamiento mediante agua fría.
12. El aparato de cualquiera de las reivindicaciones 7-11 en el que los elementos de calentamiento y enfriamiento están dentro de la sección superior de la caja de presión.
13. El aparato de cualquiera de las reivindicaciones 6-12 en el que el elemento de calentamiento (310A, 310C, etc.) está dentro de la sección inferior (414) de la caja de presión (401).
14. El aparato de la reivindicación 14, en el que el elemento de calentamiento está en la sección inferior de la caja de presión, y que comprende una pluralidad de elementos de calentamiento, una sección de calentamiento activada por vapor o un calentamiento por infrarrojos.
\vskip1.000000\baselineskip
15. El aparato de cualquiera de las reivindicaciones 6-12, en el que el elemento de enfriamiento (320A, 320C, etc.) está dentro de la sección inferior de la caja de presión.
16. El aparato de la reivindicación 15, en el que el elemento de enfriamiento en la sección inferior de la caja de presión comprende una pluralidad de elementos de enfriamiento.
17. El aparato de la reivindicación 15 en el que el elemento de enfriamiento en la sección inferior de la caja de presión comprende una sección de enfriamiento mediante agua fría.
18. El aparato de la reivindicación 16, en el que la pluralidad de elementos de refrigeración en la sección inferior de la caja de presión está fijada en posición.
19. El aparato de cualquiera de las reivindicaciones 16-20 en el que los elementos de calentamiento y enfriamiento están dentro de la sección inferior de la caja de presión.
20. El aparato de cualquiera de las reivindicaciones 7-12 en el que los elementos de calentamiento y enfriamiento en la sección superior de la caja de presión están montados de forma que floten en la parte superior de la correa superior.
21. El aparato de la reivindicación 13 ó 14 en el que los elementos de calentamiento en la sección inferior de la caja de presión son fijos en su posición.
22. El aparato de cualquiera de las reivindicaciones 7-21 en el que los elementos de calentamiento y enfriamiento están dispuestos en una configuración escalonada.
23. El aparato de cualquiera de las reivindicaciones 1-22, en el que la sección inferior (414) de la caja de presión está montada de forma rígida en el armazón o bastidor.
24. El aparato de cualquiera de las reivindicaciones 1-23, en el que la sección superior (412) de la caja de presión está montada de una forma ajustable en el armazón o bastidor.
25. El aparato de cualquiera de las reivindicaciones 1-24, en el que las correas (402, 404) están presurizadas dentro de un rango desde aproximadamente 2268 kg hasta 22680 kg, a través de un área de aproximadamente 967740 mm^{2}.
26. El aparato de la reivindicación 25, en el que las correas (402, 404) están presurizadas dentro de un rango de aproximadamente 4536 kg a 11340 kg, a través de un área de aproximadamente 967740 mm^{2}.
27. El aparato de cualquiera de las reivindicaciones 1-26 que comprende además un sistema de alineamiento, que incluye un visor eléctrico, un servomotor de alineamiento y un carro de alineamiento, en el que el visor eléctrico está adaptado para detectar las correas de transmisión moviéndose fuera del alineamiento y capaz de activar el servomotor de alineación con el fin de hacer que las correas de transmisión puedan ser ajustadas mediante el movimiento lateral del carro de alineación.
28. El aparato de cualquiera de las reivindicaciones 1-27, en el que el generador de presión de un medio fluido (602, 604) utiliza aire, vapor, agua o aceite.
29. El aparato de la reivindicación 28, en el que el generador de aire comprimido suministra la presión a las secciones superior e inferior (412, 414) de la caja de presión para comprimir las correas (402, 404).
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