ES2342719T3 - Seccion de prensa y correa permeable en una maquina papelera. - Google Patents
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Abstract
Una prensa de correa (10, 110, 210, 310) para una máquina papelera, comprendiendo la prensa de correa: un rodillo (18, 118, 218, 318) que comprende una superficie exterior; y una correa permeable (34, 134, 234, 334) que comprende un primer lado y que es guiada sobre una porción de dicha superficie exterior de dicho rodillo (18, 118, 218, 318); caracterizada porque dicha correa permeable (34, 134, 234, 334) tiene una tensión de al menos 30 KN/m; y dicho primer lado tiene un área abierta de al menos 25% y un área de contacto de al menos 10%, preferiblemente un área de contacto de al menos 25%.
Description
Sección de prensa y correa permeable en una
máquina papelera.
La presente invención se refiere a una prensa de
correa para una máquina papelera según el preámbulo de la
reivindicación 1 y a un método según el preámbulo de la
reivindicación 65.
En una operación de prensado en húmedo se
comprime una hoja de una banda fibrosa en una línea de agarre de
una prensa hasta el punto en que la presión hidráulica expulsa agua
de la banda fibrosa. Se ha reconocido que los métodos
convencionales de prensado en húmedo son ineficaces debido a que
solamente se utiliza una pequeña porción de la circunferencia del
rodillo para procesar la banda de papel. Para superar esta
limitación se han hecho algunos intentos para adaptar una correa
impermeable maciza a una línea de agarre extendida con el fin de
prensar la banda de papel y drenar el agua de dicha banda de papel.
Un problema con este enfoque es que la correa impermeable impide el
flujo de un fluido de secado, tal como aire, a través de la banda de
papel. Las correas de prensas de línea de agarre extendida (ENP) se
usan en toda la industria del papel como un modo de incrementar el
tiempo real de permanencia para prensado en una línea de agarre de
una prensa. Una prensa de zapata es el aparato que proporciona la
posibilidad de que la correa ENP tenga presión aplicada a través de
ella debido a que tiene una zapata estacionaria que está configurada
con arreglo a la curvatura de la superficie dura que se está
prensando, por ejemplo un rodillo de prensa macizo. De esta manera,
se puede extender la línea de agarre hasta 120 mm para papel tisú y
hasta 250 mm para papeles de solapas más allá del límite del
contacto entre los propios rodillos de la prensa. Una correa ENP
sirve como cubierta de rodillo en la prensa de zapata. La correa
flexible es lubricada por una ducha de aceite en el interior para
impedir daños por fricción. La correa y la prensa de zapata son
miembros no permeables y el drenaje del agua de la banda fibrosa se
realiza casi exclusivamente por efecto del prensado mecánico de la
misma.
El documento WO 03/062528, por ejemplo, describe
un método de fabricar una banda tridimensional superficialmente
estructurada en la que dicha banda presenta un calibre y absorbencia
mejorados. Este documento discute la necesidad de mejorar el
drenaje de agua con un sistema de drenaje avanzado especialmente
diseñado. El sistema utiliza una prensa de correa que aplica una
carga al lado dorsal de la tela estructurada durante el drenaje. La
correa y la tela estructurada son permeables. La correa puede ser
una tela de eslabones en espiral y puede ser una correa ENP
permeable a fin de promover el drenaje por vacío y prensado
simultáneamente. La línea de agarre puede extenderse bastante más
allá del aparato de prensa de zapata. Sin embargo, este sistema con
la correa ENP tiene desventajas tales como un área abierta
limitada.
El documento DE 199 46 979 A1 describe una
disposición de prensa con una banda de papel que es guiada entre
una correa y una superficie de soporte. Según este documento, un
lado de la correa está en contacto con la banda de papel y el lado
opuesto de la correa está sometido a presión suministrada por un
espacio de presión.
Según el documento DE 37 28 124 A1 de la técnica
anterior, una banda de papel es sometida a vapor cuando es guiada a
través de una línea de agarre de una prensa.
Además, el documento US2003/0056925A1 describe
una prensa neumática en la que se utiliza una tela
antirrehumectación para transportar una banda de papel a través del
espacio de presión de la prensa neumática.
Es también conocido en la técnica anterior el
recurso de utilizar un proceso de secado por aire pasante (TAD)
para secar bandas, especialmente bandas de papel tisú. Sin embargo,
son necesarios unos gigantescos cilindros TAD y también un complejo
sistema de suministro y calentamiento de aire. El sistema requiere
también un alto gasto de funcionamiento para alcanzar la sequedad
necesaria de la banda antes de que ésta sea transferida a un
cilindro Yankee, cuyo cilindro de secado seca la banda hasta su
sequedad final de aproximadamente un 97%. En la superficie del
Yankee tiene lugar también el crespado por medio de una rasqueta
crespadora.
La maquinaria del sistema TAD es muy cara y los
costes duplican aproximadamente el de una máquina convencional para
papel tisú. Asimismo, los costes operativos son altos debido a que
con el proceso TAD es necesario secar la banda hasta un nivel de
sequedad más alto que el que sería apropiado con el sistema de aire
pasante respecto de la eficiencia del secado. La razón es el pobre
perfil de humedad CD (dirección transversal) producido por el
sistema TAD a bajo nivel de sequedad. El perfil CD de humedad es
solamente aceptable a altos niveles de sequedad de hasta un 60%. A
más de 30%, el secado por choque con la campana del Yankee es mucho
más eficiente.
La calidad máxima de la banda de un proceso
convencional de fabricación de papel tisú es como sigue: la
voluminosidad de la banda producida de papel tisú es de menos de 9
cm^{3}/g. La capacidad de retención de agua (medida por el método
de la cesta) de la banda producida de papel tisú es de menos de 9 (g
de H_{2}O/g de fibra).
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Sin embargo, la ventaja del sistema TAD da como
resultado una calidad muy alta de la banda, especialmente con
respecto a alta voluminosidad y capacidad de retención de agua.
Lo que se necesita en la técnica es una prensa
de correa que proporcione un drenaje mejorado de una banda
continua.
En vez de confiar en una zapata mecánica para el
prensado, la invención permite el uso de una correa permeable como
elemento de prensado. La correa es tensada contra un rodillo de
succión para formar una prensa de correa. Esto proporciona una
línea de agarre mucho más larga de la prensa, por ejemplo diez veces
más larga que en una prensa de zapata y veinte veces más larga que
en una prensa convencional, lo que da como resultado presiones de
pico mucho más bajas, es decir, 1 bar en lugar de 30 bares para una
prensa convencional y 15 bares para una prensa de zapata, todo ello
para papel tisú. Tiene también la ventaja deseada de permitir un
flujo de aire a través de la banda y hacia dentro de la propia
línea de agarre de la prensa, lo que no ocurre con prensas de
zapata típicas o con una prensa convencional como el rodillo de
prensa de succión contra una secadora Yankee maciza. La correa
permeable preferida es una tela de eslabones en espiral.
Existe un límite para la deshidratación en vacío
(aproximadamente 25% de sólidos en una tela TAD y 30% en una tela
de drenaje) y el secreto para alcanzar un 35% o más en sólidos con
este concepto, mientras se mantiene una calidad TAD semejante,
consiste en utilizar una línea de agarre muy larga de la prensa
formada por una correa permeable. Ésta puede ser diez veces más
larga que en una prensa de zapata y veinte veces más larga que en
una prensa convencional. La presión de adherencia deberá ser también
muy baja, es decir, veinte veces más baja que en una prensa de
zapata y cuarenta veces más baja que en una prensa convencional. Es
también muy importante proporcionar un flujo de aire a través de la
línea de agarre. La eficiencia de la disposición de la invención es
muy alta debido a que utiliza una línea de agarre muy larga
combinada con un flujo de aire a través de dicha línea de agarre.
Ésta es superior a la de una disposición de prensa de zapata o una
disposición que utilice una prensa de rodillo de succión contra una
secadora Yankee, en donde no hay flujo de aire a través de la línea
de agarre. La correa permeable puede ser presionada sobre una tela
estructurada dura (por ejemplo, una tela TAD) y sobre una tela de
drenaje blanda, gruesa y resiliente mientras la hoja de papel está
dispuesta entre ellas. Esta disposición de emparedado de las telas
es importante. La invención se aprovecha también del hecho de que
la masa de las fibras permanece protegida dentro del cuerpo (valles)
de la tela estructurada y existe solamente un ligero prensado que
tiene lugar entre los puntos prominentes de la tela estructurada
(valles). Estos valles no son demasiado profundos a fin de evitar
una deformación plástica de las fibras de la hoja y un impacto
negativo sobre la calidad de la hoja de papel, pero no son tan
someros que absorban el agua en exceso proveniente de la masa de
fibras. Por supuesto, esto depende de la blandura, compresibilidad y
resiliencia de la tela de drenaje.
La presente invención proporciona también una
correa ENP permeable especialmente diseñada que puede utilizarse en
una prensa de correa con un sistema de drenaje avanzado o en una
disposición en la que se forma la banda sobre una tela
estructurada. La correa ENP permeable puede usarse también en un
proceso de flexión de papel tisú sin prensado/con bajo prensado.
La presente invención proporciona también una
correa de prensa permeable de alta resistencia con áreas abiertas y
áreas de contacto en un lado de la correa.
La invención comprende una prensa de correa que
incluye un rodillo que tiene una superficie exterior y una correa
permeable que tiene un lado en contacto de prensado sobre una
porción de la superficie exterior del rodillo. La correa permeable
tiene una tensión de al menos aproximadamente 30 KN/m aplicada a
ella. El lado de la correa permeable tiene un área abierta de al
menos aproximadamente 25% y un área de contacto de al menos
aproximadamente 10%, un área de contacto preferiblemente de al menos
25% y lo más preferiblemente alrededor de 50% de área abierta y
alrededor de 50% de área de contacto, en donde el área abierta
comprende un área total que está abarcada por las aberturas y
ranuras (es decir, la porción de la superficie que no está diseñada
para comprimir la banda en el mismo grado que las áreas de
contacto), y en donde el área de contacto está definida por las
áreas de meseta de la superficie de la correa, es decir, el área
total de la superficie de la correa entre las aberturas y/o las
ranuras. Con una correa ENP no es posible utilizar un área abierta
del 50% y un área de contacto del 50%. Por otro lado, esto es
posible con, por ejemplo, una tela de eslabones.
Una ventaja de la presente invención reside en
que permite un flujo de aire sustancial a su través hasta alcanzar
la banda fibrosa para la retirada de agua por medio de un vacío,
particularmente durante una operación de prensado.
Otra ventaja es que la correa permeable permite
que se aplique una tensión importante a la misma.
Otra ventaja más reside en que la correa
permeable tiene áreas sustancialmente abiertas adyacentes áreas de
contacto a lo largo de un lado de la correa.
Aún otra ventaja más de la presente invención
reside en que la correa permeable es capaz de aplicar una fuerza
lineal sobre una línea de agarre extremadamente larga, asegurando
así un largo tiempo de permanencia durante el cual se aplica presión
contra la banda, en comparación con una prensa de zapata
estándar.
La invención proporciona también una prensa de
correa para una máquina papelera, en donde la prensa de correa
comprende un rodillo que tiene una superficie exterior. Una correa
permeable comprende un primer lado y es guiada sobre una porción de
la superficie exterior del rodillo. La correa permeable tiene una
tensión de al menos aproximadamente 30 KN/m. El primer lado tiene
un área abierta de al menos aproximadamente un 25% y un área de
contacto de al menos aproximadamente un 10%, preferiblemente un área
de contacto de al menos un 25%.
El primer lado puede mirar hacia la superficie
exterior y la correa permeable puede ejercer una fuerza de prensado
sobre el rodillo. La correa permeable puede comprender aberturas
pasantes. La correa permeable puede comprender aberturas pasantes
dispuestas según un patrón simétrico generalmente regular. La corres
permeable puede comprender filas generalmente paralelas de
aberturas pasantes, estando las filas orientadas a lo largo de una
dirección de la máquina. La correa permeable puede ejercer una
fuerza de prensado sobre el rodillo en el intervalo comprendido
entre aproximadamente 30 KPa y aproximadamente 300 KPa
(aproximadamente 0,3 bares a aproximadamente 1,5 bares y de
preferencia aproximadamente 0,07 a aproximadamente 1 bar). La correa
permeable puede comprender aberturas pasantes y una pluralidad de
ranuras, intersecándose cada ranura con un juego diferente de
aberturas pasantes. El primer lado puede mirar hacia la superficie
exterior y la correa permeable puede ejercer una fuerza de prensado
sobre el rodillo. La pluralidad de ranuras puede estar dispuesta en
el primer lado. Cada una de la pluralidad de ranuras puede
comprender una anchura y cada una de las aberturas pasantes puede
comprender un diámetro, siendo el diámetro mayor que la anchura.
La tensión de la correa es mayor que
aproximadamente 30 KN/m y preferiblemente 50 KN/m. El rodillo puede
comprender un rodillo de vacío. El rodillo puede comprender un
rodillo de vacío que tenga una porción circunferencial interior. El
rodillo de vacío puede comprender al menos una zona de vacío
dispuesta dentro de dicha porción circunferencial interior. El
rodillo puede comprender un rodillo de vacío que tenga una zona de
succión. La zona de succión puede comprender una longitud
circunferencial de entre aproximadamente 200 mm y aproximadamente
2500 mm. La longitud circunferencial puede estar en el intervalo
comprendido entre aproximadamente 800 mm y aproximadamente 1800 mm.
La longitud circunferencial puede estar dentro del intervalo
comprendido entre aproximadamente 1200 mm y aproximadamente 1600
mm. La correa permeable puede comprender al menos una de entre una
correa de poliuretano de línea de agarre extendida o una tela de
eslabones en espiral. La correa permeable puede comprender una
correa de poliuretano de línea de agarre extendida que incluya una
pluralidad de hilos de refuerzo empotrados en ella. La pluralidad
de hilos de refuerzo puede comprender una pluralidad de hilos en la
dirección de la máquina y una pluralidad de hilos en dirección
transversal a la máquina. La correa permeable puede comprender una
correa de poliuretano de línea de agarre extendida que tenga una
pluralidad de hilos de refuerzo empotrados en ella, estando tejidos
dicha pluralidad de hilos de refuerzo a la manera de eslabones en
espiral. La correa permeable puede comprender una tela de eslabones
en espiral (lo que tiene la importancia de que produce buenos
resultados) o dos o más telas de eslabones en espiral.
La prensa de correa puede comprender, además,
una primera tela y una segunda tela que se desplacen entre la
correa permeable y el rodillo. La primera tela tiene un primer lado
y un segundo lado. El primer lado de la tela está en contacto al
menos parcial con la superficie exterior del rodillo. El segundo
lado de la primera tela está en contacto al menos parcial con un
primer lado de una banda fibrosa. La segunda tela tiene un primer
lado y un segundo lado. El primer lado de la segunda tela está en
contacto al menos parcial con el primer lado de la correa
permeable. El segundo lado de la segunda tela está en contacto al
menos parcial con un segundo lado de la banda fibrosa. Es posible
también tener una segunda correa permeable dispuesta encima de la
primera tela.
La primera tela puede comprender una correa de
drenaje permeable. La segunda tela puede comprender una tela
estructurada. La banda fibrosa puede comprender una banda de papel
tisú o una banda de papel higiénico. La invención proporciona
también una disposición de secado de material fibroso que comprende
una correa de prensa de línea de agarre extendida (ENP), permeable
y circulante sin fin, guiada sobre un rodillo. La correa ENP es
sometida a una tensión de al menos aproximadamente 30 KN/m. La
correa ENP comprende un lado que tiene un área abierta de al menos
aproximadamente un 25% y un área de contacto de al menos
aproximadamente un 10%, preferiblemente un área de contacto de al
menos un 25%.
La invención proporciona también una correa
permeable de prensa de línea de agarre extendida (ENP) que es capaz
de ser sometida a una tensión de al menos aproximadamente 30 KN/m,
en donde la correa ENP permeable comprende al menos un lado que
tiene un área abierta de al menos aproximadamente un 25% y un área
de contacto de al menos aproximadamente un 10%, preferiblemente de
al menos un 25%.
El área abierta puede estar definida por
aberturas pasantes y el área de contacto está definida por una
superficie plana. El área abierta puede estar definida por
aberturas pasantes y el área de contacto está definida por una
superficie plana sin aberturas, rebajos ni ranuras. El área abierta
puede estar definida por aberturas pasantes y ranuras, y el área de
contacto está definida por una superficie plana sin aberturas,
rebajos ni ranuras. El área abierta puede estar comprendida entre
aproximadamente 30% y aproximadamente 85%, y el área de contacto
puede estar comprendida entre aproximadamente 15% y aproximadamente
70%. El área abierta puede estar comprendida entre aproximadamente
45% y aproximadamente 85%, y el área de contacto puede estar
comprendida entre aproximadamente 15% y aproximadamente 55%. El
área abierta puede estar comprendida entre aproximadamente 50% y
aproximadamente 65%, y el área de contacto puede estar comprendida
entre aproximadamente 35% y aproximadamente 50%. La correa ENP
permeable puede comprender una tela de eslabones en espiral. La
correa ENP permeable puede comprender aberturas pasantes dispuestas
según un patrón generalmente simétrico. La correa ENP permeable
puede comprender aberturas pasantes dispuestas en filas
generalmente paralelas con relación a una dirección de la máquina.
La correa ENP permeable puede comprender una correa circulante sin
fin.
La correa ENP permeable puede comprender
aberturas pasantes y el al menos un lado de la correa ENP permeable
puede comprender una pluralidad de ranuras, intersecándose cada una
de la pluralidad de ranuras con un juego diferente de agujeros
pasantes. Cada una de la pluralidad de ranuras puede comprender una
anchura y cada una de las aberturas pasantes puede comprender un
diámetro, siendo el diámetro mayor que la anchura. Cada una de la
pluralidad de ranuras se extiende dentro de la correa ENP permeable
en una cuantía que es menor que un espesor de la correa
permeable.
La tensión puede ser mayor que aproximadamente
30 KN/m y es preferiblemente mayor que aproximadamente 50 KN/m o
mayor que aproximadamente 60 KN/m o mayor que aproximadamente 80
KN/m. La correa ENP permeable puede comprender un miembro de
poliuretano reforzado flexible. La correa ENP permeable puede
comprender una tela flexible de eslabones en espiral. La correa ENP
permeable puede comprender un miembro de poliuretano flexible que
tenga una pluralidad de hilos de refuerzo empotrados en el mismo.
La pluralidad de hilos de refuerzo puede comprender una pluralidad
de hilos en la dirección de la máquina y una pluralidad de hilos en
dirección transversal a la máquina. La correa ENP permeable puede
comprender un material de poliuretano flexible y una pluralidad de
hilos de refuerzo
empotrados en el mismo, estando tejidos dicha pluralidad de hilos de refuerzo a la manera de eslabones en espiral.
empotrados en el mismo, estando tejidos dicha pluralidad de hilos de refuerzo a la manera de eslabones en espiral.
La invención proporciona también un método de
someter una banda fibrosa a prensado en una máquina papelera, en
donde el método comprende aplicar presión contra un área de contacto
de la banda fibrosa con una porción de una correa permeable, en
donde el área de contacto es al menos aproximadamente 10%,
preferiblemente al menos 25% de un área de dicha porción, y mover
un fluido a través de un área abierta de dicha correa permeable y a
través de la banda fibrosa, en donde dicha área abierta es al menos
aproximadamente 25% de dicha porción y en donde, durante la
aplicación y el movimiento, dicha correa permeable tiene una tensión
de al menos aproximadamente 30 KN/m.
El área de contacto de la banda fibrosa puede
comprender áreas que sean más prensadas por la porción que otras
áreas sin contacto de la banda fibrosa. La porción de la correa
permeable puede comprender una superficie generalmente plana que no
incluya aberturas, rebajos ni ranuras y que vaya guiada sobre un
rodillo. El fluido puede comprender aire. El área abierta de la
correa permeable puede comprender aberturas pasantes y ranuras. La
tensión puede ser mayor que aproximadamente 50 KN/m.
El método puede comprender, además, hacer girar
un rodillo en una dirección de la máquina, en donde dicha correa
permeable se mueve concertadamente con dicho rodillo y es guiada
sobre o por éste. La correa permeable puede comprender una
pluralidad de ranuras y aberturas pasantes, estando dispuesta cada
una de dicha pluralidad de ranuras en un lado de la correa
permeable e intersecándose con un juego diferente de aberturas
pasantes. La aplicación y el movimiento pueden tener lugar durante
un tiempo de permanencia que sea suficiente para producir un nivel
de sólidos en la banda fibrosa dentro del intervalo comprendido
entre aproximadamente 25% y aproximadamente 55%. Preferiblemente,
el nivel de sólidos puede ser mayor que aproximadamente 30%, y lo
más preferible es que sea mayor que aproximadamente 40%. Estos
niveles de sólidos pueden obtenerse independientemente de que la
correa permeable se utilice en una prensa de cinta o en una
disposición sin prensado/con bajo prensado. La correa permeable
puede comprender una tela de eslabones en espiral.
La invención proporciona también un método de
prensar una banda fibrosa en una máquina papelera, en donde el
método comprende aplicar una primera presión contra primeras
porciones de la banda fibrosa con una correa permeable y una
segunda presión mayor contra segundas porciones de la banda fibrosa
con una porción de prensado de la correa permeable, en donde un
área de las segundas porciones es al menos aproximadamente un 25% de
un área de la primeras porciones, y mover aire a través de
porciones abiertas de dicha correa permeable, en donde un área de
las porciones abiertas es al menos aproximadamente un 25% de la
porción de prensado de la correa permeable que aplica las presiones
primera y segunda, y en donde, durante la aplicación y el
movimiento, la correa permeable tiene una tensión de al menos
aproximadamente 30 KN/m.
La tensión puede ser mayor que aproximadamente
50 KN/m o puede ser mayor que aproximadamente 60 KN/m o puede ser
mayor que aproximadamente 80 KN/m. El método puede comprender,
además, hacer girar un rodillo en una dirección de la máquina,
moviéndose dicha correa permeable de manera concertada con dicho
rodillo. El área de las porciones abiertas puede ser de al menos
aproximadamente 50%. El área de las porciones abiertas puede ser al
menos aproximadamente 70%. La segunda presión mayor puede estar en
el intervalo comprendido entre aproximadamente 30 KPa y
aproximadamente 150 KPa. El movimiento y la aplicación pueden tener
lugar de manera sustancialmente simultánea.
El método puede comprender, además, mover el
aire a través de la banda fibrosa durante un tiempo de permanencia
que sea suficiente para producir un nivel de sólidos en la banda
fibrosa dentro del intervalo comprendido entre aproximadamente 25%
y aproximadamente 55%. El tiempo de permanencia puede ser igual o
mayor que aproximadamente 40 ms y es preferiblemente igual o mayor
que aproximadamente 50 ms. El flujo de aire puede ser de
aproximadamente 150 m^{3}/min por metro de anchura de la
máquina.
La invención proporciona también un método de
secar una banda fibrosa en una prensa de correa que incluye un
rodillo y una correa permeable que comprende aberturas pasantes, en
donde un área de las aberturas pasantes es al menos aproximadamente
25% de un área de una porción de prensado de la correa permeable y
en donde la correa permeable se tensa hasta al menos
aproximadamente 30 KN/m, en donde el método comprende guiar al menos
la porción de prensado de la correa permeable sobre el rodillo,
mover la banda fibrosa entre el rodillo y la porción de prensado de
la correa permeable, someter al menos aproximadamente un 25% de la
banda fibrosa a una presión producida por porciones de la correa
permeable que son adyacentes a las aberturas pasantes, y mover un
fluido a través de las aberturas pasantes de la correa permeable y
la banda fibrosa.
La invención proporciona también un método de
secar una banda fibrosa en una prensa de correa que incluye un
rodillo y una correa permeable que comprende aberturas pasantes y
ranuras, en donde un área de las aberturas pasantes es al menos
aproximadamente un 25% del área de una porción de prensado de la
correa permeable y en donde la correa permeable se tensa hasta al
menos aproximadamente 30 KN/m, en donde el método comprende guiar
al menos la porción de prensado de la correa permeable sobre el
rodillo, mover la banda fibrosa entre el rodillo y la porción de
prensado de la correa permeable, someter al menos aproximadamente un
10% y de preferencia al menos aproximadamente un 25% de la banda
fibrosa a una presión producida por porciones de la correa permeable
que son adyacentes a las aberturas pasantes y a las ranuras, y
mover un fluido a través de las aberturas pasantes y las ranuras de
la correa permeable y la banda fibrosa.
Según otro aspecto de la invención, se
proporciona un procedimiento de drenaje más eficiente,
preferiblemente para el proceso de fabricación de papel tisú, en
donde la banda alcanza una sequedad en el rango de hasta
aproximadamente un 40% de sequedad. El proceso según la invención es
menos caro en maquinaria y en costes operativos y proporciona la
misma calidad de la banda que el proceso TAD. La voluminosidad de la
banda producida de papel tisú según la invención es mayor que
aproximadamente 10 g/cm^{3} hasta el intervalo comprendido entre
aproximadamente 4 g/cm^{3} y aproximadamente 16 g/cm^{3}. La
capacidad de retención de agua (medida por el método de la cesta)
de la banda de papel tisú producida según la invención es mayor que
aproximadamente 10 (g de H_{2}O/g de fibra) y hasta el intervalo
comprendido entre aproximadamente 40 (g de H_{2}O/g de fibra) y
aproximadamente 16 (g de H_{2}O/g de fibra).
La invención proporciona así un nuevo
procedimiento de drenaje para bandas de papel fino con un peso base
de menos de aproximadamente 42 g/m^{2}, preferiblemente para
grados de papel tisú. La invención proporciona también un aparato
que utiliza este procedimiento y proporciona también elementos con
una función clave para este procedimiento.
Un aspecto principal de la invención es un
sistema de prensa que incluye un paquete de al menos una tela
superior (o primera), al menos una tela inferior (o segunda) y una
banda de papel dispuesta entre ellas. Una primera superficie de un
elemento productor de presión está en contacto con la al menos una
tela superior. Una segunda superficie de una estructura de soporte
está en contacto con la al menos una tela inferior y es permeable.
Se dispone un campo de presión diferencial entre la primera
superficie y la segunda superficie, que actúa sobre el paquete de
al menos una tela superior y al menos una tela inferior y la banda
de papel colocada entre ellas, a fin de producir una presión
mecánica sobre el paquete y, por tanto, sobre la banda de papel.
Esta presión mecánica produce una presión hidráulica predeterminada
en la banda, con lo que se drena el agua contenida. La tela
superior tiene una rugosidad y/o compresibilidad mayores que las de
la tela inferior. Se provoca un flujo de aire en la dirección desde
la al menos una tela superior hasta la al menos una tela inferior a
través del paquete de al menos una tela superior y al menos una tela
inferior y la banda de papel situada entre ellas.
Se proporcionan también diferentes modos
posibles y características adicionales. Por ejemplo, la tela
superior puede ser permeable y/o puede ser una llamada "tela
estructurada". A título de ejemplos no limitativos, la tela
superior puede ser, por ejemplo, una tela TAD, una membrana o una
tela que incluya una tela base permeable y una rejilla de celosía
fijada a ella y que esté hecha de un polímero tal como poliuretano.
El lado de rejilla de celosía de la tela puede estar en contacto
con un rodillo de succión, mientras que el lado opuesto hace
contacto con la banda de papel. La rejilla de celosía puede estar
orientada según un ángulo con relación a hilos dispuestos en la
dirección de la máquina y a hilos dispuestos en dirección
transversal a la máquina. La tela base es permeable y la rejilla de
celosía puede ser una capa antirrehumectación. La rejilla de celosía
puede hacerse de un material compuesto, tal como un material
elastómero. La rejilla de celosía puede a su vez incluir hilos en
la dirección de la máquina, estando el material compuesto formado
alrededor de estos hilos. Con una tela del tipo anteriormente
mencionado es posible formar o crear una estructura superficial que
sea independiente de los patrones de ligamento. Al menos para papel
tisú, una consideración importante es proporcionar una capa blanda
en contacto con la hoja.
La tela superior puede transportar la banda
hasta y desde el sistema de prensa. La banda puede reposar en la
estructura tridimensional de la tela superior y, por tanto, no es
plana, sino que tiene también una estructura tridimensional, lo que
produce una banda de alta voluminosidad. La tela inferior es también
permeable. El diseño de la tela inferior se ha realizado de modo
que ésta sea capaz de almacenar agua. La tela inferior tiene
también una superficie lisa. La tela inferior es preferiblemente un
fieltro con una capa de borra. El diámetro de las fibras de borra
de la tela inferior es igual o inferior a aproximadamente 11 dtex y
puede ser preferiblemente igual o inferior a aproximadamente 4,2
dtex o más preferiblemente igual o inferior a aproximadamente 3,3
dtex. Las fibras de borra pueden ser también una mezcla de fibras.
La tela inferior puede contener también una capa vector que
contenga fibras de aproximadamente 67 dtex, y puede contener también
incluso fibras más gruesas tales como, por ejemplo, de
aproximadamente 100 dtex, aproximadamente 140 dtex e incluso números
de dtex más altos. Esto es importante para la buena absorción de
agua. La superficie humedecida de la capa de borra de la tela
inferior y/o de la propia tela inferior puede ser igual o superior a
aproximadamente 35 m^{2}/m^{2} de área del fieltro y puede ser
preferiblemente igual o superior a aproximadamente
65 m^{2}/m^{2} de área del fieltro y, lo más preferiblemente, puede ser igual o superior a aproximadamente 100 m^{2}/m^{2} de área del fieltro. La superficie específica de la tela inferior deberá ser igual o superior a aproximadamente 0,04 m^{2}/g de peso del fieltro y puede ser preferiblemente igual o superior a aproximadamente 0,065 m^{2}/g de peso del fieltro y, lo más preferiblemente, puede ser igual o superior a aproximadamente 0,075 m^{2}/g de peso del fieltro. Esto es importante para la buena absorción de agua. La rigidez dinámica K* [N/mm] como valor de la compresibilidad es aceptable si es inferior o igual a aproximadamente 100000 N/mm, siendo una compresibilidad preferible inferior o igual a 90000 N/mm y siendo la compresibilidad más preferible inferior o igual a 70000 N/mm. Se deberá tomar en consideración la compresibilidad (cambio de espesor por fuerza en mm/N) de la tela inferior. Esta compresibilidad es importante para drenar la banda eficientemente hasta un alto nivel de sequedad. Una superficie dura no prensaría la banda entre los puntos prominentes de la superficie estructurada de la tela superior. Por otra parte, el fieltro no deberá ser prensado hasta demasiada profundidad dentro de la estructura tridimensional a fin de evitar pérdida de voluminosidad y, por tanto, de calidad, por ejemplo capacidad de retención de agua.
65 m^{2}/m^{2} de área del fieltro y, lo más preferiblemente, puede ser igual o superior a aproximadamente 100 m^{2}/m^{2} de área del fieltro. La superficie específica de la tela inferior deberá ser igual o superior a aproximadamente 0,04 m^{2}/g de peso del fieltro y puede ser preferiblemente igual o superior a aproximadamente 0,065 m^{2}/g de peso del fieltro y, lo más preferiblemente, puede ser igual o superior a aproximadamente 0,075 m^{2}/g de peso del fieltro. Esto es importante para la buena absorción de agua. La rigidez dinámica K* [N/mm] como valor de la compresibilidad es aceptable si es inferior o igual a aproximadamente 100000 N/mm, siendo una compresibilidad preferible inferior o igual a 90000 N/mm y siendo la compresibilidad más preferible inferior o igual a 70000 N/mm. Se deberá tomar en consideración la compresibilidad (cambio de espesor por fuerza en mm/N) de la tela inferior. Esta compresibilidad es importante para drenar la banda eficientemente hasta un alto nivel de sequedad. Una superficie dura no prensaría la banda entre los puntos prominentes de la superficie estructurada de la tela superior. Por otra parte, el fieltro no deberá ser prensado hasta demasiada profundidad dentro de la estructura tridimensional a fin de evitar pérdida de voluminosidad y, por tanto, de calidad, por ejemplo capacidad de retención de agua.
La compresibilidad (cambio de espesor por fuerza
en mm/N) de la tela superior es más baja que la de la tela
inferior. La rigidez dinámica K* [N/mm] como valor de la
compresibilidad de la tela superior puede ser superior o igual a
3000 N/mm y más baja que la de la tela inferior. Esto es importante
para mantener la estructura tridimensional de la banda, es decir,
para asegurar que la correa superior sea una estructura rígida.
Se deberá considerar la resiliencia de la tela
inferior. El módulo dinámico de compresibilidad G* [N/mm^{2}]
como valor de la resiliencia de la tela inferior es aceptable si es
superior o igual a 0,5 N/mm^{2}, siendo la resiliencia preferible
superior o igual 2 N/mm^{2} y siendo la resiliencia más preferible
superior o igual a 4 N/mm^{2}. La densidad de la tela inferior
deberá ser igual o superior a aproximadamente 0,4 g/cm^{3} y es
preferiblemente igual o superior a aproximadamente 0,5 g/cm^{3}, y
es idealmente igual o superior a aproximadamente 0,53 g/cm^{3}.
Esto puede ser ventajoso a velocidades de la banda de más de
aproximadamente 1200 m/min. Un volumen reducido del fieltro hace
más fácil evacuar el agua del fieltro por medio del flujo de aire,
es decir, conseguir que el agua atraviese el fieltro. Por tanto, el
efecto de drenaje es menor. La permeabilidad de la tela inferior
puede ser más baja que aproximadamente 80 cfm, preferiblemente más
baja que aproximadamente 40 cfm e idealmente igual o inferior a
aproximadamente a 25 cfm. Una permeabilidad reducida hace que sea
más fácil evacuar el agua del fieltro por medio del flujo de aire,
es decir, conseguir que el agua atraviese el fieltro. Como
resultado, el efecto de rehumectación es más pequeño. Sin embargo,
una permeabilidad demasiado alta conduciría a un flujo de aire
demasiado alto, menos nivel de vacío para una bomba de vacío dado y
menos drenaje del fieltro a causa de la estructura demasiado
abierta.
La segunda superficie de la estructura de
soporte puede ser lisa y/o plana. En este aspecto, la segunda
superficie de la estructura de soporte puede estar formada por una
caja de succión plana. La segunda superficie de la estructura de
soporte puede estar preferiblemente curvada. Por ejemplo, la segunda
superficie de la estructura de soporte puede estar formada o puede
correr sobre un rodillo o cilindro de succión cuyo diámetro sea, por
ejemplo, de aproximadamente 1 m o más o bien de aproximadamente 1,2
m o más. Por ejemplo, para una máquina de producción con una
anchura de 200 pulgadas, el diámetro puede estar en el rango de
aproximadamente 1,5 m o más. El dispositivo o cilindro de succión
puede comprender al menos una zona de succión. Puede comprender
también dos zonas de succión. El cilindro de succión puede incluir
también al menos una caja de succión con al menos un arco de
succión. Al menos una zona de presión mecánica puede ser producida
por al menos un campo de presión (es decir, por la tensión de una
correa) o a través de la primera superficie por, por ejemplo, un
elemento de prensa. La primera superficie puede ser una correa
impermeable, pero con una superficie abierta hacia la primera tela,
es decir, una superficie abierta perforada ciega o ranurada, de modo
que pueda fluir aire del exterior hacia dentro del arco de succión.
La primera superficie puede ser una correa permeable. La correa
puede tener un área abierta del al menos aproximadamente un 25%,
preferiblemente más de alrededor de un 35% y lo más preferiblemente
más de alrededor de un 50%. La correa puede tener un área de
contacto de al menos aproximadamente un 10%, al menos
aproximadamente un 25% y de preferencia hasta aproximadamente un 50%
con el fin de que tenga un buen contacto de prensado.
Además, el campo de presión puede ser producido
por un elemento de presión, tal como una prensa de zapata o una
prensa de rodillo. Esto tiene la ventaja siguiente: Si no se
requiere una banda de voluminosidad muy alta, se puede utilizar
esta opción para aumentar la sequedad y, por tanto, la producción
hasta un valor deseado mediante un ajuste cuidadoso de la carga de
presión mecánica. Debido a la segunda tela más blanda, la banda es
prensada también al menos parcialmente entre lo puntos prominentes
(valles) de la estructura tridimensional. El campo de presión
adicional puede disponerse preferiblemente antes (sin
rehumectación), después o entre el área de succión. La correa
permeable superior está diseñada para resistir una alta tensión de
más de aproximadamente 30 KN/m y de preferencia aproximadamente 50
KN/m o superior, por ejemplo aproximadamente 80 KN/m. Utilizando
esta tensión se produce una presión de más de aproximadamente 0,3
bares y de preferencia esta presión puede ser de aproximadamente 1
bar o superior, por ejemplo aproximadamente 1,5 bares. La presión
"p" depende de la tensión "S" y del radio "R" del
rodillo de succión de conformidad con la ecuación bien conocida
p=S/R. Como puede verse por la ecuación, cuanto mayor sea el
diámetro del rodillo tanto mayor será la tensión necesaria para
conseguir la presión requerida. La correa superior puede ser también
una cinta de acero inoxidable y/o una cinta metálica y/o una cinta
polímera. La correa superior permeable puede hacerse de un material
plástico o sintético reforzado. Puede ser también una tela
eslabonada en espiral. Preferiblemente, la correa puede ser
accionada de modo que se eviten fuerzas de cizalladura entre las
telas primera y segunda y la banda. El rodillo de succión puede ser
también accionado. Estos dos elementos pueden ser accionados también
independientemente.
La primera superficie puede ser una correa
permeable soportada por una zapata perforada para la carga de
presión.
El flujo de aire puede ser causado por un campo
de presión no mecánica solo o en combinación como sigue: con una
depresión en una caja de succión del rodillo de succión o con una
caja de succión plana, o con una sobrepresión por encima de la
primera superficie del elemento productor de presión, por ejemplo
por una campana, alimentado con aire, por ejemplo aire caliente de
entre aproximadamente 50ºC y aproximadamente 180ºC, y de preferencia
entre aproximadamente 120ºC y aproximadamente 150ºC, o también
preferiblemente vapor. Esta temperatura más alta es especialmente
importante y preferida si la temperatura de la pasta fuera de la
caja de cabeza es inferior a aproximadamente 35ºC. Esto es lo que
ocurre con procedimientos de fabricación sin refino de la pasta o
con menos refino de ésta. Por supuesto, se pueden combinar todas o
algunas de las características anteriormente señaladas.
La presión en la campana puede ser inferior a
aproximadamente 0,2 bares, de preferencia inferior a aproximadamente
0,1 y lo más preferiblemente inferior a alrededor de 0,05 bares. El
flujo de aire suministrado a la campana puede ser inferior o
preferiblemente igual al caudal succionado desde el rodillo de
succión por bombas de vacío. Un flujo de aire deseado es de
aproximadamente 140 m^{3}/min por metro de anchura de la máquina.
El flujo de aire suministrado a la campana a presión atmosférica
puede ser igual a aproximadamente 500 m^{3}/min por metro de
anchura de la máquina. El caudal succionado desde el rodillo de
succión por una bomba de vacío puede tener un nivel de vacío de
aproximadamente 0,6 bares a aproximadamente 25ºC.
El rodillo de succión puede envolverse
parcialmente con el paquete de telas y el elemento productor de
presión, por ejemplo la correa, con lo que la segunda tela tiene el
arco de envoltura más grande "a_{1}" y abandona la zona del
arco en último lugar. La banda junto con la primera tela sale en
segundo lugar y el elemento productor de presión sale en primer
lugar. El arco del elemento productor de presión es más grande que
el arco de la caja de succión. Esto es importante debido a que, a
baja sequedad, el drenaje mecánico es mas eficiente que un drenaje
por flujo de aire. El arco de succión más pequeño "a_{2}"
deberá ser lo bastante grande como para asegurar un tiempo de
permanencia suficiente para que el flujo de aire alcance una
sequedad máxima. El tiempo de permanencia "T" deberá ser mayor
que aproximadamente 40 ms y preferiblemente es mayor que
aproximadamente 50 ms. Para un diámetro del rodillo de
aproximadamente 1,2 m y una velocidad de la máquina de
aproximadamente 1200 m/min, el arco "a_{2}" deberá ser mayor
que aproximadamente 76º y preferiblemente mayor que aproximadamente
95º. La fórmula es a_{2} = [tiempo de permanencia * velocidad *
360/circunferencia del rodillo].
La segunda tela puede ser calentada, por
ejemplo, por vapor o agua del proceso añadida a la ducha de la línea
de agarre inundada para mejorar el comportamiento de drenaje. Con
una temperatura más alta, es más fácil hacer que el agua atraviese
el fieltro. La correa puede ser calentada también por un calentador
o por la campana o la caja de vapor. La tela TAD puede ser
calentada especialmente en el caso en que el formador de la máquina
de papel tisú sea un formador de doble tamiz. Esto es debido a que,
si se trata de un formador con una configuración de media luna, la
tela TAD envolverá el rodillo formador y, por tanto, será calentada
por la pasta que se inyecta en la caja de cabeza.
Existen una serie de ventajas de este proceso
descrito en esta memoria. En el proceso TAD de la técnica anterior
se necesitan diez bombas de vacío para secar la banda hasta una
sequedad de aproximadamente el 25%. Por otra parte, con el sistema
de drenaje avanzado de la invención solamente se necesitan seis
bombas de vacío para secar la banda hasta aproximadamente un 35%.
Asimismo, con el proceso TAD de la técnica anterior se tiene que
secar la banda hasta un alto nivel de sequedad comprendido entre
aproximadamente 60% y aproximadamente 75%, ya que, en caso
contrario, se crearía un pobre perfil transversal de humedad. De
este modo, se desperdicia una gran cantidad de energía y la
capacidad del Yankee y la campana se utiliza tan sólo marginalmente.
El sistema de la presente invención hace posible secar la banda en
un primer paso hasta un cierto nivel de sequedad comprendido entre
aproximadamente 30 y aproximadamente 40%, con un buen perfil
transversal de humedad. En una segunda etapa se puede incrementar
la sequedad hasta una sequedad final de más de aproximadamente 90%
utilizando un secador Yankee/campana (choque) convencional combinado
con el sistema de la invención. Una forma de producir este nivel de
sequedad puede incluir un secado más eficiente por choque a través
de la campana del Yankee.
Con el sistema según la invención, no hay
necesidad de un secado por aire pasante. Un papel que tenga la misma
calidad que la producida en una máquina TAD es generado con el
sistema de la invención utilizando la plena capacidad del secado por
choque, que es más eficiente para secar la hoja desde 35% hasta más
de 90% de sólidos.
La invención proporciona también una prensa de
correa para una máquina papelera, en la que la prensa de correa
comprende un rodillo de vacío que incluye una superficie exterior y
al menos una zona de succión. Una correa permeable comprende un
primer lado y va guiada sobre una porción de la superficie exterior
del rodillo de vacío. La correa permeable tiene una tensión de al
menos aproximadamente 30 KN/m. El primer lado tiene una área
abierta de al menos aproximadamente un 25% y un área de contacto de
al menos aproximadamente un 10%, de preferencia de al menos
aproximadamente un 25%.
La al menos una zona de succión puede comprender
una longitud circunferencial de entre aproximadamente 200 mm y
aproximadamente 2500 mm. La longitud circunferencial puede definir
un arco de entre aproximadamente 80º y aproximadamente 180º. La
longitud circunferencial puede definir un arco de entre
aproximadamente 80º y aproximadamente 130º. La al menos una zona de
succión puede adaptarse para aplicar vacío durante un tiempo de
permanencia que sea igual o mayor que aproximadamente 40 ms. El
tiempo de permanencia puede ser igual o mayor que aproximadamente
50 ms. La correa permeable puede ejercer una fuerza de prensado
sobre el rodillo de vacío durante un primer tiempo de permanencia
que sea igual o mayor que aproximadamente 40 ms. La al menos una
zona de succión puede adaptarse para aplicar vacío durante un
segundo tiempo de permanencia que sea igual o mayor que
aproximadamente 40 ms. El segundo tiempo de permanencia puede ser
igual o mayor que aproximadamente 50 ms. El primer tiempo de
permanencia puede ser igual o mayor que aproximadamente 50 ms. La
correa permeable puede comprender al menos una tela de eslabones en
espiral. La al menos una tela de eslabones en espiral puede
comprender un material sintético, un material plástico, un material
plástico reforzado y/o un material polímero. La al menos una tela
de eslabones en espiral puede comprender acero inoxidable. La al
menos una tela de eslabones en espiral puede comprender una tensión
que esté entre aproximadamente 30 KN/m y aproximadamente 80 KN/m. La
tensión puede estar entre aproximadamente 35 KN/m y aproximadamente
70 KN/m.
La invención proporciona también un método de
prensado y secado de una banda de papel, comprendiendo el método
las operaciones de prensar, con un elemento productor de presión, la
banda de papel entre al menos una primera tela y al menos una
segunda tela, y simultáneamente mover un fluido a través de la banda
de papel y las al menos una primera y una segunda telas.
El prensado puede producirse durante un tiempo
de permanencia que sea igual o mayor que aproximadamente 40 ms. El
tiempo de permanencia puede ser igual o mayor que aproximadamente 50
ms. El movimiento simultáneo puede producirse durante un tiempo de
permanencia que sea igual o mayor que aproximadamente 40 ms. El
tiempo de permanencia puede ser igual o mayor que aproximadamente
50 ms. El elemento productor de presión puede comprender un
dispositivo que aplique un vacío. El vacío puede ser mayor que
aproximadamente 0,5 bares. El vacío puede ser mayor que
aproximadamente 1 bar. El vacío puede ser mayor que aproximadamente
1,5 bares.
Las anteriormente mencionadas y otras
características y ventajas de esta invención, y la manera de
alcanzarlas, resultarán más evidentes y la invención se comprenderá
mejor haciendo referencia a la descripción siguiente de una
realización de la invención tomada en unión de los dibujos que se
acompañan, en los que:
La figura 1 es un diagrama esquemático en
sección transversal de un sistema de drenaje avanzado con una
realización de una prensa de correa según la presente invención;
La figura 2 es una vista de la superficie de un
lado de una correa permeable de la prensa de correa de la figura
1;
La figura 3 es una vista de un lado opuesto de
la correa permeable de la figura 2;
La figura 4 es una vista en sección transversal
de la correa permeable de las figuras 2 y 3;
La figura 5 es una vista ampliada en sección
transversal de la correa permeable de las figuras 2 a 4;
La figura 5a es una vista ampliada en sección
transversal de la correa permeable de las figuras 2 a 4 y que
ilustra ranuras triangulares opcionales;
la figura 5b es una vista ampliada en sección
transversal de la correa permeable de las figuras 2 a 4 y que
ilustra ranuras semicirculares opcionales;
La figura 5c es una vista ampliada en sección
transversal de la correa permeable de las figuras 2 a 4 ilustrando
ranuras trapezoidales opcionales;
La figura 6 es una vista en sección transversal
de la correa permeable de la figura 3 a lo largo de la línea de
sección B-B;
La figura 7 es una vista en sección transversal
de la correa permeable de la figura 3 a lo largo de la línea de
sección A-A;
La figura 8 es una vista en sección transversal
de otra realización de la correa permeable de la figura 3 a lo largo
de la línea de sección B-B;
La figura 9 es una vista en sección transversal
de otra realización de la correa permeable de la figura 3 a lo largo
de la línea de sección A-A;
La figura 10 es una vista de la superficie de
otra realización de la correa permeable de la presente
invención;
La figura 11 es una vista lateral de una porción
de la correa permeable de la figura 10;
La figura 12 es un diagrama esquemático en
sección transversal de todavía otro sistema de drenaje avanzado con
una realización de una prensa de correa según la presente
invención;
La figura 13 es una vista parcial ampliada de
una tela de drenaje que puede utilizarse en los sistemas de drenaje
avanzado de la presente invención;
\global\parskip0.900000\baselineskip
La figura 14 es una vista parcial ampliada de
otra tela de drenaje que puede utilizarse en los sistemas de drenaje
avanzado de la presente invención;
La figura 15 es un diagrama esquemático
exagerado en sección transversal de una realización de una porción
de prensado del sistema de drenaje avanzado según la presente
invención;
La figura 16 es un diagrama esquemático
exagerado en sección transversal de otra realización de una porción
de prensado del sistema de drenaje avanzado según la presente
invención;
La figura 17 es un diagrama esquemático en
sección transversal de todavía otro sistema de drenaje avanzado con
otra realización de una prensa de correa según la presente
invención;
La figura 18 es una vista lateral parcial de una
correa permeable opcional que puede utilizarse en los sistemas de
drenaje avanzado de la presente invención;
La figura 19 es una vista lateral parcial de
otra correa permeable opcional que puede utilizarse en los sistemas
de drenaje avanzado de la presente invención;
La figura 20 es un diagrama esquemático en
sección transversal de todavía otro sistema de drenaje avanzado con
una realización de una prensa de correa que utiliza una zapata de
prensado según la presente invención;
La figura 21 es un diagrama esquemático en
sección transversal de todavía otro sistema de drenaje avanzado con
una realización de una prensa de correa que utiliza un rodillo de
prensado según la presente invención;
Las figuras 22a-b ilustran un
modo en el que puede medirse el área de contacto;
La figura 23a ilustra un área de una correa
metálica de Ashworth que puede utilizarse en la invención. Las
porciones de la correa que se muestran en negro representan el área
de contacto, mientras que las porciones de la correa mostradas en
blanco representan el área sin contacto;
La figura 23b ilustra un área de una correa
metálica de Cambridge que puede utilizarse en la invención. Las
porciones de la correa que se muestran en negro representan el área
de contacto, mientras que las porciones de la correa mostradas en
blanco representan el área sin contacto; y
La figura 23c ilustra un área de una tela de
eslabones de Voith Fabrics que puede utilizarse en la invención. Las
porciones de la correa que se muestran en negro representan el área
de contacto, mientras que las porciones de la correa mostradas en
blanco representan el área sin contacto.
Caracteres de referencia correspondientes
indican partes correspondientes en la totalidad de las diversas
vistas. Los ejemplos de realización expuestos en esta memoria
ilustran una o más realizaciones aceptables o preferidas de la
invención, y tales ejemplificaciones no han de interpretarse como
limitativas del alcance de la invención en modo alguno.
Los detalles que se muestran en esta memoria se
dan solamente a modo de ejemplo y para fines de discusión
ilustrativa de las realizaciones de la presente invención y se
presentan con el objetivo de proporcionar lo que se cree que es la
descripción más útil y fácil de entender de los principios y
aspectos conceptuales de la presente invención. A este respecto, no
se intenta mostrar detalles estructurales de la presente invención
con más pormenor que el necesario para la comprensión fundamental de
la presente invención, y la descripción se realiza en unión de los
dibujos para que resulte evidente a los expertos en la materia el
modo en que las formas de la presente invención pueden
materializarse en la práctica.
Haciendo referencia ahora a los dibujos y más
particularmente a la figura 1, se muestra un sistema de drenaje
avanzado 10 para procesar una banda fibrosa 12. El sistema 10
incluye una tela 14, una caja de succión 16, un rodillo de vacío
18, una tela de drenaje 20, un conjunto de prensa de correa 22, una
campana 22 (que puede ser una campana de aire caliente), una caja
de succión recogedora 26, una caja de Uhle 28, una o más unidades
de ducha 30 y uno o más recogedores de restos 32. La banda 12 de
material fibroso entra en el sistema 10 generalmente desde la
derecha, como se muestra en la figura 1. La banda fibrosa 12 es una
banda previamente formada (es decir, previamente formada por un
mecanismo que no se muestra) que se coloca sobre la tela 14. Como es
evidente por la figura 1, el dispositivo de succión 16 proporciona
una acción de succión a un lado de la banda 12, mientras que el
rodillo de succión 18 proporciona una acción de succión a un lado
opuesto de la banda 12.
La banda fibrosa 12 es movida por la tela 14 en
una dirección M de la máquina hasta más allá de uno o más rodillos
de guía y más allá de una caja de succión 16. En la caja de succión
16 se retira de la banda 12 suficiente humedad para alcanzar un
nivel de sólidos de entre aproximadamente 15% y aproximadamente 25%
en una tirada de una banda típica o nominal de 20 gramos por metro
cuadrado (gsm). El vacío en la caja 16 está entre aproximadamente
-0,2 y aproximadamente -0,8 bares de vacío, con un nivel preferido
de funcionamiento de entre aproximadamente -0,4 y aproximadamente
-0,6 bares.
\global\parskip1.000000\baselineskip
A medida que la banda fibrosa 12 avanza a lo
largo de la dirección M de la máquina, dicha banda entra en contacto
con una tela de drenaje 20. La tela de drenaje 20 puede ser una
correa circulante sin fin que vaya guiada por una pluralidad de
rodillos de guía y sea guiada también alrededor de un rodillo de
succión 18. La correa de drenaje 20 puede ser una tela de drenaje
del tipo mostrado y descrito en relación con las figuras 13 ó 14 de
esta memoria. La tela de drenaje 20 puede ser también
preferiblemente un fieltro. La banda 12 prosigue después hacia el
rodillo de vacío 18 entre la tela 14 y la tela de drenaje 20. El
rodillo de vacío 18 gira a lo largo de la dirección M de la máquina
y es hecho funcionar a un nivel de vacío de entre aproximadamente
-0,2 y aproximadamente -0,8 bares, con un nivel de funcionamiento
preferido de al menos aproximadamente -0,4 bares y lo más
preferiblemente alrededor de -0,6 bares. A modo de ejemplo no
limitativo, el espesor de la envuelta del rodillo de vacío 18 puede
estar en el intervalo de entre aproximadamente 25 mm y
aproximadamente 75 mm. El flujo de aire medio a través de la banda
12 en el área de la zona de succión Z puede ser de aproximadamente
150 m^{3}/min por metro de anchura de la máquina. La tela 14, la
banda 12 y la tela de drenaje 20 son guiadas a través de una prensa
de correa 22 formada por el rodillo de vacío 18 y una correa
permeable 34. Como se muestra en la figura 1, la correa permeable
34 es una sola correa circulante sin fin que va guiada por una
pluralidad de rodillos de guía y que presiona contra el rodillo de
vacío 18 para formar la prensa de correa 22.
La tela superior 14 transporta la banda 12 a y
desde el sistema de prensa 22. La banda 12 descansa en la estructura
tridimensional de la tela superior 14 y, por tanto, no es plana,
sino que tiene también una estructura tridimensional, lo que
produce una banda de alta voluminosidad. La tela inferior 20 es
también permeable. El diseño de la tela inferior 20 está concebido
de manera que ésta sea capaz de almacenar agua. La tela inferior 20
tiene también una superficie lisa. La tela inferior 20 es
preferiblemente un fieltro con una capa de borra. El diámetro de
las fibras de borra de la tela inferior 20 es igual o inferior a
aproximadamente 11 dtex y puede ser preferiblemente igual o
inferior a aproximadamente 4,2 dtex y más preferiblemente igual o
inferior a aproximadamente 3,3 dtex. Las fibras de borra puede ser
también una mezcla de fibras. La tela inferior 20 puede contener
también una capa vector que contenga fibras de aproximadamente 67
dtex, y puede contener también fibras aún más gruesas tales como,
por ejemplo, fibras de aproximadamente 100 dtex, aproximadamente 140
dtex o incluso números de dtex más altos. Esto es importante para
la buena absorción de agua. La superficie humedecida de la capa de
borra de la tela inferior 20 y/o de la propia tela inferior puede
ser igual o mayor que aproximadamente 35 m^{2}/m^{2} de área
del fieltro y puede ser preferiblemente igual o mayor que
aproximadamente 65 m^{2}/m^{2} de área del fieltro, y puede ser
muy preferiblemente igual o mayor que aproximadamente 100
m^{2}/m^{2} de área del fieltro. La superficie específica de la
tela inferior 20 deberá ser igual o mayor que aproximadamente 0,04
m^{2}/g de peso del fieltro y puede ser preferiblemente igual o
mayor que aproximadamente 0,065 m^{2}/g de peso del fieltro, y
puede ser muy preferiblemente igual o mayor que aproximadamente
0,075 m^{2}/g de peso del fieltro. Esto es importante para la
buena absorción de agua. La rigidez dinámica K* [N/mm] como valor
para la compresibilidad es aceptable si es inferior o igual a 100000
N/mm; una compresibilidad preferible es inferior o igual a 90000
N/mm y lo más preferible es que la compresibilidad sea inferior o
igual a 70000 N/mm. Se deberá considerar la compresibilidad (cambio
de espesor por fuerza en mm/N) de la tela inferior 20. Ésta es
importante para drenar la banda eficientemente hasta un alto nivel
de sequedad. Una superficie dura no prensaría la banda 12 entre los
puntos prominentes de la superficie estructurada de la tela
superior. Por otra parte, el fieltro no deberá prensarse hasta
demasiada profundidad dentro de la estructura tridimensional para
evitar pérdida de voluminosidad y, por tanto, de calidad, por
ejemplo capacidad de retención de agua.
La longitud circunferencial de la zona de vacío
Z puede estar entre aproximadamente 200 mm y aproximadamente 2500
mm, y está preferiblemente entre aproximadamente 800 mm y
aproximadamente 1800 mm, y aún más preferiblemente está entre
aproximadamente 1200 mm y aproximadamente 1600 mm. El contenido de
sólidos que sale del rodillo de vacío 18 en la banda 12 variará
entre aproximadamente 25% y aproximadamente 55% dependiendo de las
presiones de vacío y la tensión sobre la banda permeable, así como
de la longitud de la zona de vacío Z y del tiempo de permanencia de
la banda 12 en la zona de vacío Z. El tiempo de permanencia de la
banda 12 en la zona de vacío Z es
suficiente para dar como resultado este intervalo de sólidos de entre aproximadamente 25% y aproximadamente 55%.
suficiente para dar como resultado este intervalo de sólidos de entre aproximadamente 25% y aproximadamente 55%.
Con referencia a las figuras 2 a 5, se muestran
detalles de una realización de la correa permeable 34 de la prensa
de correa 22. La correa 34 incluye una pluralidad de agujeros
pasantes o aberturas pasantes 36. Los agujeros 36 están dispuestos
según un patrón de agujeros 38, del cual la figura 2 ilustra un
ejemplo no limitativo del mismo. Como se ilustra en las figuras 3 a
5, la correa 34 incluye ranuras 40 dispuestas en un lado de dicha
correa 34, es decir, en el exterior de la correa 34 o en el lado que
hace contacto con la tela 14. La correa permeable 34 es conducida
de modo que se aplique a una superficie superior de la tela 14 y
actúe así prensando dicha tela 14 contra la banda 12 en la prensa
de correa 22. Esto a su vez hace que la banda 12 sea prensada
contra la tela 20, la cual está soportada debajo de ella por el
rodillo de vacío 18. A medida que continúa esta aplicación temporal
de acoplamiento o prensado alrededor del rodillo de vacío 18 en la
dirección M de la máquina, dicha banda encuentra una zona de vacío
Z. La zona de vacío Z recibe un flujo de aire proveniente de la
campana 24, lo que significa que pasa aire desde la campana 24, a
través de la correa permeable 34, a través de la tela 14 y a través
de la banda 12 en fase de secado y finalmente a través de la correa
20 y hasta la zona Z. De esta manera, se recoge humedad de la banda
12 y se la transfiere a través de la tela 20 y a través de una
superficie porosa del rodillo de vacío 18. Como resultado, la banda
12 experimenta o es sometida tanto a un prensado como a un flujo de
aire de una manera simultánea. La humedad arrastrada o dirigida
hacia el rodillo de vacío 18 sale principalmente a través de un
sistema de vacío (no mostrado). Sin embargo, algo de la humedad de
la superficie del rodillo 18 es capturado por uno o más recogedores
de restos 32 que están localizados debajo del rodillo de vacío 18.
Cuando la banda 12 sale de la prensa de correa 22, la tela 20 se
separa de la banda 12, y esta banda 12 continúa con la tela 14 hasta
más allá de un dispositivo 26 de recogida por vacío. El dispositivo
26 succiona adicionalmente humedad de la tela 14 y la banda 12 para
estabilizar dicha banda 12.
La tela 20 avanza hasta más allá de una o más
unidades de ducha 30. Estas unidades 30 aplican humedad a la tela 20
a fin de limpiar dicha tela 20. La tela 20 prosigue después hasta
más allá de una caja de Uhle 28 que retira humedad de la tela
20.
La tela 14 puede ser una tela estructurada 14,
es decir que puede tener una estructura tridimensional que se
refleja en la banda 12, con lo que se forman áreas de almohadilla
más gruesas de la banda 12. La tela estructurada 14 puede tener,
por ejemplo, aproximadamente 44 mallas, entre aproximadamente 30
mallas y aproximadamente 50 mallas para papel de toallas, y entre
aproximadamente 50 mallas y aproximadamente 70 mallas para papel
higiénico. Estas zonas de almohadilla están protegidas durante el
prensado en la prensa de correa 22 debido a que están dentro del
cuerpo de la tela estructurada 14. Como tal, el prensado impartido
por el conjunto de prensa de correa 22 sobre la banda 12 no tiene
un impacto negativo sobre la calidad de la banda o la hoja. Al
mismo tiempo, aumenta la tasa de drenaje del rodillo de vacío 18. Si
se utiliza la correa 34 en un aparato sin prensado/con prensado
bajo, la presión puede transmitirse a través de una tela de drenaje,
también conocida como tela de prensa. En este caso, la banda 12 no
está protegida con una tela estructurada 14. Sin embargo, el uso de
la correa 34 sigue siendo ventajoso debido a que la línea de agarre
de la prensa es mucho más larga que en una prensa convencional, lo
que da como resultado una presión específica más baja y una
compactación menor o reducida de la hoja de la banda 12.
La correa permeable 34 mostrada en las figuras 2
a 5 puede hacerse de metal, acero inoxidable y/o un material
polímero (o una combinación de estos materiales) y puede
proporcionar un bajo nivel de prensado en el intervalo de entre
aproximadamente 30 KPa y aproximadamente 150 KPa, y preferiblemente
superior a aproximadamente 70 KPa. Así, si el rodillo de succión 18
tiene un diámetro de aproximadamente 1,2 metros, la tensión de la
tela para la correa 34 puede ser mayor que aproximadamente 30 KN/m
y preferiblemente mayor que aproximadamente 50 KN/m. La longitud de
prensado de la correa permeable 34 contra la tela 14, que está
soportada indirectamente por el rodillo de vacío 18, puede ser al
menos tan grande o mayor que la longitud circunferencial de la zona
de succión Z del rodillo 18. Por supuesto, la invención contempla
también que la porción de contacto de la correa permeable 34 (es
decir, la porción de la correa que es guiada por el rodillo 18 o
sobre éste) pueda ser más corta que la zona de succión Z.
Como se muestra en las figuras 2 a 5, la correa
permeable 34 tiene un patrón 38 de agujeros pasantes 36 que pueden
formarse en ella, por ejemplo, por taladrado, corte con láser,
conformación por ataque químico o tejedura. La correa permeable 34
puede ser también esencialmente monoplanar, es decir que puede estar
formada sin las ranuras 40 mostradas en las figuras 3 a 5. La
superficie de la correa 34 que tiene las ranuras 40 puede ponerse
en contacto con la tela 14 a lo largo de una porción del recorrido
de la correa permeable 34 en una prensa de correa 22. Cada ranura
40 se conecta con un juego o fila de agujeros 36 para permitir el
paso y la distribución de aire en la correa 34. Se distribuye así
aire a lo largo de las ranuras 40. Las ranuras 40 y las aberturas
36 constituyen así áreas abiertas de la correa 34 y están dispuestas
junto a áreas de contacto, es decir, áreas en las que la superficie
de la correa 34 aplica presión contra la tela 14 o la banda 12.
Entra aire en la correa permeable 34 a través de los agujeros 36
desde un lado opuesto al lado que contiene las ranuras 40, y este
aire migra después hacia las ranuras 40 y a lo largo de ellas y
atraviesa también la tela 14, la banda 12 y la tela 20. Como puede
verse en la figura 3, el diámetro de los agujeros 36 es mayor que la
anchura de las ranuras 40. Aunque se prefieren agujeros circulares
36, estos no necesitan ser circulares y pueden tener cualquier
forma o configuración que realice la función prevista. Además,
aunque se muestran las ranuras 40 en la figura 5 como teniendo una
sección transversal generalmente rectangular, dichas ranuras 40
pueden tener un contorno de sección transversal diferente, tal
como, por ejemplo, una sección transversal triangular según se
muestra en la figura 5a, una sección transversal trapezoidal según
se muestra en la figura 5c y una sección transversal semicircular o
semielíptica según se muestra en la figura 5b. La combinación de la
correa permeable 34 y el rodillo de vacío 18 es una combinación
que, según se ha demostrado, aumenta el nivel de sólidos de la hoja
en al menos aproximadamente un 15%.
A modo de ejemplo no limitativo, la anchura de
las ranuras generalmente paralelas 40 mostradas en la figura 3
puede ser de aproximadamente 2,5 mm y la profundidad de las ranuras
40 medida desde la superficie exterior (es decir, la superficie de
contacto con la correa 14), puede ser de aproximadamente 2,5 mm. El
diámetro de las aberturas pasantes 36 puede ser de aproximadamente
4 mm. La distancia, medida (naturalmente) en la dirección de la
anchura, entre las ranuras 40 puede ser de aproximadamente 5 mm. La
distancia longitudinal (medida desde las líneas centrales) entre
las aberturas 36 puede ser de aproximadamente 6,5 mm. La distancia
(medida desde las líneas centrales en una dirección de la anchura)
entre las aberturas 36, las filas de aberturas o las ranuras 40
puede ser de aproximadamente 7,5 mm. Las aberturas 36 en cada
segunda fila de aberturas pueden estar decaladas en aproximadamente
la mitad de modo que la distancia longitudinal entre aberturas
adyacentes puede ser la mitad de la distancia entre aberturas 36 de
la misma fila, es decir, la mitad de 6,5 mm. La anchura total de la
correa 34 puede ser aproximadamente 160 mm más grande que la anchura
del papel y la longitud total de la correa circulante sin fin 34
puede ser de aproximadamente 20 m. Los límites de tensión de la
correa 34 pueden estar entre, por ejemplo, aproximadamente 30 KN/m y
aproximadamente 50 KN/m.
Las figuras 6 a 11 muestran otras realizaciones
no limitativas de la correa permeable 34 que pueden usarse en una
prensa de correa 22 del tipo mostrado en la figura 1. La correa 34
mostrada en las figuras 6 a 9 puede ser una correa de prensa de
línea de agarre extendida hecha de un poliuretano reforzado flexible
42. Puede ser también una tela 48 de eslabones en espiral del tipo
mostrado en las figuras 10 y 11. La correa permeable 34 puede ser
una tela de eslabones en espiral del tipo descrito en el documento
GB 2 141 749A. La correa permeable 34 mostrada en las figuras 6 a 9
proporciona también un bajo nivel de prensado en el intervalo de
entre aproximadamente 30 KPa y aproximadamente 150 KPa, y
preferiblemente mayor que aproximadamente 70 KPa. Esto permite que,
por ejemplo, un rodillo de succión con un diámetro de 1,2 metros
proporcione una tensión de la tela de más de aproximadamente 30
KN/m y preferiblemente más de aproximadamente 50 KN/m, pudiendo ser
también esta tensión mayor que aproximadamente 60 KN/m y también
mayor que aproximadamente 80 KN/m. La longitud de prensado de la
correa permeable 34 contra la tela 14, que está soportada
indirectamente por el rodillo de vacío 18, puede ser al menos tan
grande o mayor que la zona de succión Z en el rodillo 18. Por
supuesto, la invención contempla también que la porción de contacto
de la correa permeable 34 pueda ser más corta que la zona de succión
Z.
Con referencia a las figuras 6 y 7, la correa 34
puede tener la forma de una matriz de poliuretano 42 que tenga una
estructura permeable. La estructura permeable puede tener la forma
de una estructura tejida con hilos de refuerzo 44 en la dirección
de la máquina e hilos de refuerzo 46 en dirección transversal a la
máquina, al menos parcialmente incrustados dentro de la matriz de
polímero 42. La correa 34 incluye también agujeros pasantes 36 y
ranuras longitudinales generalmente paralelas 40 que conectan las
filas de aberturas como en la realización mostrada en las figuras 3
a 5.
Las figuras 8 y 9 ilustran una realización más
para la correa 34. La correa 34 incluye una matriz de poliuretano
42 que tiene una estructura permeable en forma de una tela 48 de
eslabones en espiral. La tela 48 de eslabones está al menos
parcialmente incrustada dentro de la matriz de polímero 42. Los
agujeros 36 se extienden a través de la correa 34 y pueden cortar
al menos parcialmente a algunas porciones de la tela 48 de eslabones
en espiral. Las ranuras longitudinales generalmente paralelas 40
conectan también las filas de aberturas como en las realizaciones
anteriormente indicadas. La tela de eslabones en espiral descrita en
esta memoria puede hacerse también de un material polímero y/o es
tensada preferiblemente dentro del intervalo de entre
aproximadamente 30 KN/m y 80 KN/m, y preferiblemente entre
aproximadamente 35 KN/m y aproximadamente 50 KN/m. Esto proporciona
una capacidad de deslizamiento mejorada de la correa, la cual no es
capaz de aguantar altas tensiones y es equilibrada con un drenaje
suficiente de la banda de papel.
A modo de ejemplo no limitativo y con referencia
a las realizaciones mostradas en las figuras 6 a 9, la anchura de
las ranuras generalmente paralelas 40 mostradas en la figura 7 puede
ser de aproximadamente 2,5 mm y la profundidad de las ranuras 40
medida desde la superficie exterior (es decir, la superficie de
contacto con la correa 14), puede ser de aproximadamente 2,5 mm. El
diámetro de las aberturas pasantes 36 puede ser de aproximadamente
4 mm. La distancia, medida (naturalmente) en la dirección de la
anchura, entre las ranuras 40 puede ser de aproximadamente 5 mm. La
distancia longitudinal (medida desde las líneas centrales) entre
las aberturas 36 puede ser de aproximadamente 6,5 mm. La distancia
(medida desde las líneas centrales en una dirección de la anchura)
entre las aberturas 36, las filas de aberturas y las ranuras 40
puede ser de aproximadamente 7,5 mm. Las aberturas 36 en cada
segunda fila de aberturas pueden estar decaladas en aproximadamente
la mitad, de modo que la distancia longitudinal entre aberturas
adyacentes puede ser la mitad de la distancia entre aberturas 36 de
la misma fila, por ejemplo la mitad de 6,5 mm. La anchura total de
la correa 34 puede ser aproximadamente 160 mm más grande que la
anchura del papel y la longitud total de la correa circulante sin
fin 34 puede ser de aproximadamente 20 m.
Las figuras 10 y 11 muestran otra realización
más de la correa permeable 34. En esta realización se concatenan
los hilos 50 entrelazando hilos 50 generalmente tejidos en espiral
con hilos transversales 52 a fin de formar la tela 48 de eslabones.
Ejemplos no limitativos de esta correa pueden ser una correa
metálica de Ashworth, una correa metálica de Cambridge y una tela
de eslabones de Voith Fabrics, y se muestran en las figuras
23a-c. La tela de eslabones en espiral descrita en
esta memoria puede hacerse también de un material polímero y/o es
preferiblemente tensada en el intervalo de entre aproximadamente 30
KN/m y 80 KN/m, y de preferencia entre aproximadamente 35 KN/m y
aproximadamente 50 KN/m. Esto proporciona una capacidad de
deslizamiento mejorada de la correa, la cual no es capaz de
aguantar altas tensiones y es equilibrada con un drenaje suficiente
de la banda de papel. La figura 23a ilustra un área de la correa
metálica de Ashworth que es aceptable para su uso en la invención.
Las porciones de la correa que se muestran en negro representan el
área de contacto, mientras que las porciones de la correa mostradas
en blanco representan el área sin contacto. La correa de Ashworth
es una correa de eslabones metálicos que se tensa a aproximadamente
60 KN/m. El área abierta puede estar entre aproximadamente 75% y
aproximadamente 85%. El área de contacto puede estar entre
aproximadamente 15% y aproximadamente 25%. La figura 23b ilustra un
área de una correa metálica de Cambridge que se prefiere para su
uso en la invención. Nuevamente, las porciones de la correa que se
muestran en negro representan el área de contacto, mientras que las
porciones de la correa mostradas en blanco representan el área sin
contacto. La correa de Cambridge es una correa de eslabones
metálicos que se tensa a aproximadamente 50 KN/m. El área abierta
puede estar entre aproximadamente 68% y aproximadamente 76%. El área
de contacto puede estar entre aproximadamente 24% y aproximadamente
32%. Finalmente, la figura 23c ilustra un área de una tela de
eslabones de Voith Fabrics que es muy preferiblemente utilizada en
la invención. Las porciones de la correa que se muestran en negro
representan el área de contacto, mientras que las porciones de la
correa mostradas en blanco representan el área sin contacto. La
correa de Voith Fabrics puede ser una tela de eslabones de polímero
que se tensa a aproximadamente 40 KN/m. El área abierta puede estar
entre aproximadamente 51% y aproximadamente 62%. El área de contacto
puede estar entre aproximadamente 38% y aproximadamente 49%.
Al igual que con las realizaciones anteriores,
la correa permeable 34 mostrada en las figuras 10 y 11 es capaz de
deslizarse a altas tensiones de deslizamiento de entre al menos
aproximadamente 30 KN/m y al menos aproximadamente 50 KN/m o más y
puede tener un área de contacto superficial de aproximadamente 10% o
más, así como un área abierta de aproximadamente 15% o más. El área
abierta puede ser aproximadamente un 25% o más. La composición de
la correa permeable 34 mostrada en las figuras 10 y 11 puede incluir
una delgada estructura de eslabones en espiral con una capa de
soporte dentro de la correa permeable 34. La tela de eslabones en
espiral puede hacerse de metal y/o acero inoxidable. Además, la
correa permeable 34 puede ser una tela 34 de eslabones en espiral
con un área de contacto de entre aproximadamente 15% y
aproximadamente 55%, y un área abierta de entre aproximadamente 45%
y aproximadamente 85%. Más preferiblemente, la tela 34 de eslabones
en espiral puede tener un área abierta de entre aproximadamente 50%
y aproximadamente 65%, y un área de contacto de entre
aproximadamente 35% y aproximadamente 50%.
Se describirá ahora el proceso de utilización
del sistema de drenaje avanzado (ADS) 10 mostrado en la figura 1.
El ADS 10 utiliza la prensa de correa 22 para retirar agua de la
banda 12 después de que se forma inicialmente dicha banda antes de
alcanzar la prensa de correa 22. Una correa permeable 34 es
conducida en la prensa de correa 22 de modo que se aplique a una
superficie de la tela 14 y prense con ello dicha tela 14
adicionalmente contra la banda 12, prensado así la banda 12 contra
la tela 20, la cual está soportada debajo de ella por un rodillo de
vacío 18. La presión física aplicada por la correa 34 pone cierta
presión hidráulica sobre el agua de la banda 12, haciendo que esta
agua migre hacia las telas 14 y 20. A medida que este acoplamiento
de la banda 12 con las telas 14 y 20 y con la correa 34 continúa
alrededor del rodillo de vacío 18, en la dirección M de la máquina,
dicha banda encuentra una zona de vacío Z a través de la cual se
hace pasar aire desde una campana 24, conduciéndolo a través de la
correa permeable 34 y de la tela 14, a fin de someter la banda 12 a
secado. La humedad recogida por el flujo de aire desde la banda 12
prosigue adicionalmente a través de la tela 20 y a través de una
superficie porosa del rodillo de vacío 18. En la correa permeable 34
el aire de secado procedente de la campana 24 atraviesa los
agujeros 36 y se distribuye a lo largo de las ranuras 40 antes de
atravesar la tela 14. Cuando la banda 12 sale de la prensa de correa
22, la correa 34 se separa de la tela 14. Poco después, la tela 20
se separa de la banda 12 y esta banda 12 continúa con la tela 14
hasta más allá de la unidad 26 de recogida por vacío, la cual
succiona adicionalmente humedad de la tela 14 y la banda 12.
La correa permeable 34 de la presente invención
es capaz de aplicar una fuerza lineal sobre una línea de agarre
extremadamente larga, es decir, diez veces más larga que para una
prensa de zapata, asegurando así un largo tiempo de permanencia en
el cual se aplica presión contra la banda 12, en comparación con una
prensa de zapata estándar. Esto da como resultado una presión
específica mucho más baja, es decir, veinte veces más baja que para
una prensa de zapata, reduciendo con ello la compactación de la hoja
y mejorando la calidad de dicha hoja. La presente invención
permite, además, un drenaje simultáneo por vacío y prensado con
flujo de aire a través de la banda en la propia línea de agarre.
La figura 12 muestra otro sistema de drenaje
avanzado 110 para procesar una banda fibrosa 112. El sistema 110
incluye una tela superior 114, un rodillo de vacío 118, una tela de
drenaje 120, un conjunto de prensa de correa 122, una campana 124
(que puede ser una campana de aire caliente), una caja de Uhle 126,
una o más unidades de ducha 130, uno o más recogedores de restos
132 y una o más unidades calentadoras 129. La banda 112 de material
fibroso entra en el sistema 110 generalmente desde la derecha, según
se muestra en la figura 12. La banda fibrosa 112 es una banda
previamente formada (es decir, formada previamente por un mecanismo
no mostrado) que se coloca sobre la tela 114. Al igual que ocurría
en la figura 1, un dispositivo de succión (no mostrado, pero
similar al dispositivo 16 de la figura 1) puede proporcionar una
acción de succión en un lado de la banda 112, mientras que el
rodillo de succión 118 proporciona una acción de succión en un lado
opuesto de la banda 112.
La banda fibrosa 112 es movida por la tela 114
en una dirección M de la máquina hasta más allá de uno o más
rodillos de guía. Aunque puede no ser necesario, antes de alcanzar
el rodillo de succión la banda 112 puede tener una cantidad de
humedad retirada de dicha banda 112 para alcanzar un nivel de
sólidos de entre aproximadamente 15% y aproximadamente 25% en una
tirada de una banda típica o nominal de 20 gramos por metro cuadrado
(gsm). Esto puede realizarse por medio de un vacío en una caja (no
mostrada) de entre aproximadamente -0,2 y aproximadamente -0,8
bares de vacío, con un nivel de funcionamiento preferido de entre
aproximadamente -0,4 y aproximadamente -0,6 bares.
A medida que la banda fibrosa 112 avanza a lo
largo de la dirección M de la máquina, dicha banda entra en
contacto con una tela de drenaje 120. La tela de drenaje 120 puede
ser una correa circulante sin fin que sea guiada por una pluralidad
de rodillos de guía y que sea también guiada alrededor de un rodillo
de succión 118. La banda 112 prosigue después hacia el rodillo de
vacío 118 entre la tela 114 y la tela de drenaje 120. El rodillo de
vacío 118 puede ser un rodillo accionado que gire a lo largo de la
dirección M de la máquina y que sea hecho funcionar a un nivel de
vacío de entre aproximadamente -0,2 y aproximadamente -0,8 bares,
con un nivel de funcionamiento preferido de al menos aproximadamente
-0,4 bares. A modo de ejemplo no limitativo, el espesor de la
envolvente del rodillo de vacío 118 puede estar en el intervalo de
entre 25 mm y 75 mm. El flujo de aire medio a través de la banda
112 en el área de la zona de succión Z puede ser de aproximadamente
150 m^{3}/min por metro de anchura de la máquina. La tela 114, la
banda 112 y la tela de drenaje 120 son guiadas a través de una
prensa de correa 122 formada por el rodillo de vacío 118 y una
correa permeable 134. Como se muestra en la figura 12, la correa
permeable 134 es una sola correa circulante sin fin que es guiada
por una pluralidad de rodillos de guía y que presiona contra el
rodillo de vacío 118 para formar la prensa de correa 122. Para
controlar y/o ajustar la tensión de la correa 134 se dispone, como
uno de los rodillos de guía, un rodillo de ajuste de tensión
TAR.
La longitud circunferencial de la zona de vacío
Z puede estar entre aproximadamente 200 mm y aproximadamente 2500
mm, y está preferiblemente entre aproximadamente 800 mm y
aproximadamente 1800 mm, y aún más preferiblemente entre
aproximadamente 1200 mm y aproximadamente 1600 mm. Los sólidos que
salen del rodillo de vacío 118 en la banda 112 variarán entre
aproximadamente 25% y aproximadamente 55% dependiendo de las
presiones de vacío y de la tensión sobre la correa permeable, así
como de la longitud de la zona de vacío Z y del tiempo de
permanencia de la banda 112 en la zona de vacío Z. El tiempo de
permanencia de la banda 112 en la zona de vacío Z es
suficiente para dar como resultado este intervalo de sólidos de entre aproximadamente 25% y aproximadamente 55%.
suficiente para dar como resultado este intervalo de sólidos de entre aproximadamente 25% y aproximadamente 55%.
El sistema de prensa mostrado en la figura 12
utiliza así al menos una correa o tela permeable superior o primera
114, al menos una correa o tela inferior o segunda 120 y una banda
de papel 112 dispuesta entre ambas, formando así un paquete que
puede ser conducido a través de la prensa de correa 122 formada por
el rodillo 118 y la correa permeable 134. Una primera superficie de
un elemento productor de presión 134 está en contacto con la al
menos una tela superior 114. Una segunda superficie de una
estructura de soporte 118 está en contacto con la al menos una tela
inferior 120 y es permeable. Se proporciona un campo de presión
diferencial entre la primera y la segunda superficies, que actúa
sobre el paquete de al menos una tela superior y al menos una tela
inferior y la banda de papel dispuesta entre ambas. En este sistema
se produce una presión mecánica sobre el paquete y, por tanto,
sobre la banda de papel 112. Esta presión mecánica produce una
presión hidráulica predeterminada en la banda 112, con lo que se
drena el agua contenida. La tela superior 114 tiene una rugosidad
y/o una compresibilidad mayores que las de la tela inferior 120. Se
origina un flujo de aire en la dirección desde la al menos una tela
superior 114 hasta la al menos una tela inferior 120 a través del
paquete de al menos una tela superior 114, al menos una tela
inferior 120 y la banda de papel 112 dispuesta entre ellas.
La tela superior 114 puede ser permeable y/o una
llamada "tela estructurada". A modo de ejemplos no limitativos,
la tela superior 114 puede ser, por ejemplo, una tela TAD. La
campana 124 puede ser sustituida también por una caja de vapor que
tenga una construcción o diseño seccional a fin de influir sobre el
perfil transversal de humedad o sequedad de la banda.
Con referencia a la figura 13, la tela inferior
120 puede ser una membrana o tela que incluya una tela base
permeable BF y una rejilla de celosía LG fijada a ella y que esté
hecha de un polímero tal como poliuretano. El lado de la tela 120
correspondiente a la rejilla de celosía LG puede estar en contacto
con el rodillo de succión 118, mientras que el lado opuesto hace
contacto con la banda de papel 112. La rejilla de celosía LG puede
fijarse o disponer en la tela base BF utilizando diversos
procedimientos conocidos, tales como, por ejemplo, una técnica de
extrusión o una técnica de impresión serigráfica. Como se muestra en
la figura 13, la rejilla de celosía LG puede orientarse también
según un ángulo con relación a los hilos MDY en la dirección de la
máquina y a los hilos CDY en dirección transversal a la máquina.
Aunque la orientación es tal que ninguna parte de la rejilla de
celosía LG esté alineada con los hilos MDY de la dirección de la
máquina, se pueden utilizar otras orientaciones tales como la
mostrada en la figura 14. Aunque la rejilla de celosía LG se muestra
como un patrón de rejilla bastante uniforme, este patrón puede ser
también discontinuo y/o no simétrico al menos en parte. Además, el
material entre las interconexiones de la estructura de celosía puede
seguir una ruta tortuosa en vez de ser sustancialmente recto, como
se muestra en la figura 13. La rejilla de celosía LG puede hacerse
también de un material sintético, tal como un polímero o
específicamente un poliuretano, que se fije a su vez a la tela base
BF por efecto de sus propiedades de adherencia naturales. La
confección de la rejilla de celosía LG con un poliuretano le
proporciona a ésta buenas propiedades de fricción de tal manera que
se asiente bien contra el rodillo de vacío 118. Esto fuerza entonces
un flujo de aire vertical y elimina cualquier fuga en el "plano
x,y". La velocidad del aire es suficiente para impedir cualquier
rehumectación una vez que el agua atraviese la rejilla de celosía
LG. Además, la rejilla de celosía LG puede ser una delgada película
hidrófoba perforada que tenga una permeabilidad al aire de
aproximadamente 35 cfm o menos, de preferencia aproximadamente 25
cfm. Los poros o aberturas de la rejilla de celosía LG pueden ser de
aproximadamente 15 micras. Las rejilla de celosía LG puede
proporcionar así un buen flujo de aire vertical a alta velocidad a
fin de impedir la rehumectación. Con esta tela 120 es posible formar
o crear una estructura superficial que sea independiente de los
patrones de ligamento de tejedura.
Con referencia a la figura 14, puede verse que
la tela de drenaje inferior 120 puede tener un lado que haga
contacto con el rodillo de vacío 118 y que incluya también una tela
base permeable BF y una rejilla de celosía LG. La tela base BF
incluye hilos multifilamentarios MDY en la dirección de la máquina
(que podrían ser también monohilos o monohilos retorcidos o
combinaciones de hilos multifilares o monofilares retorcidos y
destorcidos, hechos de materiales polímeros iguales o diferentes) e
hilos multifilamentarios CDY en dirección transversal a la máquina
(que podrían ser también monohilos o monohilos retorcidos o
combinaciones de hilos multifilares y monofilares retorcidos y
destorcidos, hechos de materiales polímeros iguales o diferentes), y
se adhiere a la rejilla de celosía LG para formar una llamada
"capa antirrehumectación". La rejilla de celosía puede hacerse
de un material compuesto, tal como un material elastómero, que puede
ser el mismo que el de la rejilla de celosía descrita en relación
con la figura 13. Como puede verse en la figura 14, la rejilla de
celosía LG puede a su vez incluir hilos GMDY en la dirección de la
máquina, estando conformado un material elastómero EM alrededor de
estos hilos. La rejilla de celosía LG puede ser así una esterilla de
rejilla compuesta conformada en material elastómero EM e hilos GMDY
en la dirección de la máquina. A este respecto, los hilos GMDY de la
rejilla en la dirección de la máquina pueden ser prerrevestidos con
material elastómero EM antes de que sean colocados en filas
sustancialmente paralelas en un molde que se utilice para recalentar
el material elastómero EM, haciendo que éste refluya hacia dentro
del patrón mostrado como rejilla LG en la figura 14. Se puede poner
también un material elastómero adicional EM en el molde. La
estructura de la rejilla LG, tal como formando la capa compuesta,
se conecta después a la tala base BF por medio una de muchas
técnicas, incluidas la laminación de la rejilla LG contra la tela
base permeable BF, la fusión del hilo revestido de elastómero
mientras es mantenido en posición contra la tela base permeable BF
o la refusión de la rejilla LG contra la tela base permeable BF.
Además, se puede utilizar un adhesivo para fijar la rejilla LG a la
tela base permeable BF. La capa compuesta LG deberá ser capaz de
sellarse bien contra el rodillo de vacío 118, impidiendo fugas en el
"plano x,y" y permitiendo un flujo de aire vertical para
impedir la rehumectación. Con esta tela es posible formar o crear
una estructura superficial que sea independiente de los patrones de
ligamento de tejedura.
La correa 120 mostrada en las figuras 13 y 14
puede utilizarse también en lugar de la correa 20 mostrada en la
disposición de la figura 1.
La figura 15 muestra una ampliación de una
posible disposición en una prensa. Una superficie de soporte por
succión SS actúa para soportar las telas 120, 114, 134 y la banda
112. La superficie de soporte por succión SS tiene aberturas de
succión SO. Las aberturas SO pueden estar preferiblemente
achaflanadas en el lado de entrada a fin de proporcionar más aire
de succión. La superficie SS puede ser generalmente plana en el caso
de una disposición de succión que utilice una caja de succión del
tipo mostrado en, por ejemplo, la figura 16. Preferiblemente, la
superficie de succión SS es una correa o camisa curvada móvil del
rodillo de succión 118. En este caso, la correa 134 puede ser una
correa de eslabones en espiral tensada del tipo ya descrito en esta
memoria. La correa 114 puede ser una tela estructurada y la correa
120 puede ser un fieltro de drenaje de los tipos descritos
anteriormente. En esta disposición se aspira aire húmedo desde
encima de la correa 134 y se le conduce a través de la correa 114,
la banda 112 y la correa 120 y finalmente a través de las aberturas
SO y hasta dentro del rodillo de succión 118. Otra posibilidad
mostrada en la figura 16 prevé que la superficie de succión SS sea
una correa o camisa curvada móvil del rodillo de succión 118 y que
la correa 114 sea una membrana SPECTRA. En este caso, la correa 134
puede ser una correa de eslabones en espiral tensada del tipo ya
descrito en esta memoria. La correa 120 puede ser un fieltro de
drenaje de los tipos descritos anteriormente.
En esta disposición se aspira también aire húmedo desde encima de la correa 134 y se le conduce a través de la correa 114, la banda 112 y la correa 120 y finalmente a través de las aberturas SO y hasta dentro del rodillo de succión 118.
En esta disposición se aspira también aire húmedo desde encima de la correa 134 y se le conduce a través de la correa 114, la banda 112 y la correa 120 y finalmente a través de las aberturas SO y hasta dentro del rodillo de succión 118.
La figura 17 ilustra otro modo en el que se
puede someter la banda 112 a secado. En este caso, una tela de
soporte permeable SF (que puede ser similar a las telas 20 ó 120) se
mueve sobre una caja de succión SB. La caja de succión SB está
sellada con juntas de estanqueidad S con respecto a una superficie
inferior de la correa SF. Una correa de soporte 114 tiene la forma
de una tela TAD y transporta la banda 112 a la prensa formada por
la correa PF, un dispositivo de prensado PD dispuesto en ella, la
correa de soporte SF y la caja de succión estacionaria SB. La
correa de prensado circulante PF puede ser una correa de eslabones
en espiral tensada del tipo ya descrito en esta memoria y/o del
tipo mostrado en las figuras 18 y 19. Como alternativa, la correa
PF puede ser también una correa ranurada y/o puede ser igualmente
permeable. En esta disposición el dispositivo de prensado PD prensa
la correa PF con una fuerza de prensado PF contra la correa SF
mientras la caja de succión SB aplica un vacío a la correa SF, la
banda 112 y la correa 114. Durante el prensado puede aspirarse aire
húmedo de al menos la correa 114, la banda 112 y la correa SF, y se
le puede llevar finalmente a la caja de succión SB.
La tela superior 114 puede transportar así la
banda 112 hacia y desde la prensa y/o el sistema de prensado. La
banda 112 puede descansar en la estructura tridimensional de la tela
superior 114 y, por tanto, no es plana, sino que, por el contrario,
tiene también una estructura tridimensional, lo que produce una
banda de alta voluminosidad. La tela inferior 120 es también
permeable. El diseño de la tela inferior 120 se ha realizado de
modo que ésta sea capaz de almacenar agua. La tela inferior 120
tiene también una superficie lisa. La tela inferior 120 es
preferiblemente un fieltro con una capa de borra. El diámetro de las
fibras de borra de la tela inferior 120 puede ser igual o menor que
aproximadamente 11 dtex y puede ser preferiblemente igual o menor
que aproximadamente 4,2 dtex o más preferiblemente igual o menor que
aproximadamente 3,3 dtex. Las fibras de borra pueden ser también
una mezcla de fibras. La tela inferior 120 puede contener también
una capa vector que incluya fibras de al menos aproximadamente 67
dtex, y puede contener también fibras incluso más gruesas, tal
como, por ejemplo, al menos aproximadamente 100 dtex, al menos
aproximadamente 140 dtex o incluso números de dtex más altos. Esto
es importante para la buena absorción de agua. La superficie
humedecida de la capa de borra de la tela inferior 120 y/o de la
propia tela inferior 120 puede ser igual o mayor que aproximadamente
35 m^{2}/m^{2} de área del fieltro, y puede ser preferiblemente
igual o mayor que aproximadamente 65 m^{2}/m^{2} de área del
fieltro, y lo más preferiblemente puede ser igual o mayor que
aproximadamente 100 m^{2}/m^{2} de área del fieltro. La
superficie específica de la tela inferior 120 deberá ser igual o
mayor que aproximadamente 0,04 m^{2}/g de peso del fieltro, y
puede ser preferiblemente igual o mayor que aproximadamente 0,065
m^{2}/g de peso del fieltro, y lo más preferiblemente puede ser
igual o mayor que aproximadamente 0,075 m^{2}/g de peso del
fieltro. Esto es importante para la buena absorción de agua.
La compresibilidad (cambio de espesor por fuerza
en mm/N) de la tela superior 114 es más baja que la de la tela
inferior 120. Esto es importante para mantener la estructura
tridimensional de la banda 112, es decir, para asegurar que la
correa superior 114 sea una estructura rígida.
Se deberá considerar la resiliencia de la tela
inferior 120. La densidad de la tela inferior 120 deberá ser igual
o mayor que aproximadamente 0,4 g/cm^{3}, y es preferiblemente
igual o mayor que aproximadamente 0,5 g/cm^{3}, y es idealmente
igual o mayor que aproximadamente 0,53 g/cm^{3}. Esto puede ser
ventajoso a velocidades de la banda de más de 1200 m/min. Un
volumen de fieltro reducido hace que sea más fácil extraer el agua
del fieltro 120 por medio del flujo de agua, es decir, conseguir que
el agua atraviese el fieltro 120. Por tanto, el efecto de drenaje
es más pequeño. La permeabilidad de la tela inferior 120 puede ser
menor que aproximadamente 80 cfm, preferiblemente menor que 40 cfm
e idealmente igual o menor que 25 cfm. Una permeabilidad reducida
hace que se más fácil extraer el agua del fieltro 120 por medio del
flujo de aire, es decir, conseguir que el agua atraviese el fieltro
120. Como resultado, el efecto de rehumectación es más pequeño. Sin
embargo, una permeabilidad demasiado grande conduciría a un flujo
de aire demasiado grande, un menor nivel de vacío para una bomba de
vacío dada y un menor drenaje del fieltro debido a la estructura
demasiado abierta.
La segunda superficie de la estructura de
soporte, es decir, la superficie que soporta la correa 120, puede
ser lisa y/o plana. A este respecto, la segunda superficie de la
estructura de soporte SF puede estar formada por una caja de
succión plana SB. La segunda superficie de la estructura de soporte
SF puede estar preferiblemente curvada. Por ejemplo, la segunda
superficie de la estructura de soporte SS puede estar formada o
tendida sobre un rodillo 118 o cilindro de succión cuyo diámetro
sea, por ejemplo, aproximadamente superior a 1 m. El dispositivo o
cilindro de succión 118 puede comprender al menos una zona de
succión Z. Puede comprender también dos zonas de succión Z1 y Z2,
según se muestra en la figura 20. El cilindro de succión 118 puede
incluir también al menos una caja de succión con al menos un arco
de succión. Al menos una zona de presión mecánica puede ser
producida por al menos un campo de presión (es decir, por la tensión
de una correa) o a través de la primera superficie mediante, por
ejemplo, un elemento de prensa. La primera superficie puede ser una
correa impermeable 134, pero con una superficie abierta hacia la
primera tela 114, por ejemplo una superficie abierta ranurada o una
superficie abierta ranurada y dotada de perforaciones ciegas, de
modo que pueda circular aire desde fuera hacia dentro del arco de
succión. La primera superficie puede ser una correa permeable 134.
La correa puede tener un área abierta de al menos aproximadamente
25%, preferiblemente mayor que aproximadamente 35% y lo más
preferiblemente mayor que aproximadamente 50%. La correa 134 puede
tener un área de contacto de al menos aproximadamente 10%, al menos
aproximadamente 25% y de preferencia hasta aproximadamente 50% a fin
de ofrecer un buen contacto de prensado.
La figura 20 muestra otro sistema de drenaje
avanzado 210 para procesar una banda fibrosa 212. El sistema 210
puede incluir una tela superior 214, un rodillo de vacío 218, una
tela de drenaje 220 y un conjunto de prensa de correa 222. Otras
características opcionales que no se muestran incluyen una campana
(que puede ser una campana de aire caliente o una caja de vapor),
una o más cajas de Uhle, una o más unidades de ducha, uno o más
recogedores de restos y una o más unidades calentadoras, según se
muestra en las figuras 1 y 12. La banda 212 de material fibroso
entra en el sistema 210 generalmente desde la derecha, según se
muestra en la figura 20. La banda fibrosa 212 es una banda
previamente formada (es decir, previamente formada por un mecanismo
no mostrado) que se coloca sobre la tela 214. Tal como ocurría en la
figura 1, un dispositivo de succión (no mostrado, pero similar al
dispositivo 16 de la figura 1) puede proporcionar una acción de
succión en un lado de la banda 212, mientras que el rodillo de
succión 218 proporciona una acción de succión en un lado opuesto de
la banda 212.
La banda fibrosa 212 es movida por la tela 214,
que puede ser una tela TAD, en una dirección M de la máquina hasta
más allá de uno o más rodillos de guía. Aunque puede no ser
necesario, antes de alcanzar el rodillo de succión 218 la banda 212
puede tener suficiente humedad retirada de dicha banda 212 para
conseguir un nivel de sólidos de entre aproximadamente 15% y
aproximadamente 25% en una tirada de una banda típica o nominal de
20 gramos por metro cuadrado (gsm). Esto puede lograrse por vacío en
una caja (no mostrada) de entre aproximadamente -0,2 y
aproximadamente -0,8 bares de vacío, con un nivel de funcionamiento
preferido de entre aproximadamente -0,4 y aproximadamente -0,6
bares.
A medida que la banda fibrosa 212 avanza a lo
largo de la dirección M de la máquina, entra en contacto con una
tela de drenaje 220. La tela de drenaje 220 (que puede ser de
cualquier tipo descrito en esta memoria) puede ser una tela
circulante sin fin que sea guiada por una pluralidad de rodillos de
guía y que sea guiada también alrededor de un rodillo de succión
218. La banda 212 prosigue después hacia el rodillo de vacío 218
entre la tela 214 y la tela de drenaje 220. El rodillo de vacío 218
puede ser un rodillo accionado que gire a lo largo de la dirección
M de la máquina y sea hecho funcionar a un nivel de vacío de entre
aproximadamente -0,2 y aproximadamente -0,8 bares, con un nivel de
funcionamiento preferido de al menos aproximadamente -0,5 bares. A
modo de ejemplo no limitativo, el espesor de la envuelta del rodillo
de vacío 218 puede estar en el intervalo de entre 25 mm y 75 mm. El
flujo de aire medio a través de la banda 212 en el área de las zonas
de succión Z1 y Z2 puede ser de aproximadamente 150 m^{3}/metro
de anchura de la máquina. La tela 214, la banda 212 y la tela de
drenaje 220 son guiadas a través de una prensa de correa 222 formada
por el rodillo de vacío 218 y una correa permeable 234. Como se
muestra en la figura 20, la correa permeable 234 es una sola correa
circulante sin fin que es guiada por una pluralidad de rodillos de
guía y que presiona contra el rodillo de vacío 218 para formar la
prensa de correa 222. Para controlar y/o ajustar la tensión de la
correa 234, uno de los rodillos de guía puede ser un rodillo de
ajuste de tensión. Esta disposición incluye también un dispositivo
de prensado colocado dentro de la correa 234. El dispositivo de
prensado incluye un cojinete de muñón JB, uno o más actuadores A y
una o más zapatas de prensado PS que están preferiblemente
perforadas.
La longitud circunferencial de al menos la zona
de vacío Z2 puede estar entre aproximadamente 200 mm y
aproximadamente 2500 mm y está preferiblemente entre
aproximadamente 800 mm y aproximadamente 1800 mm, y aún más
preferiblemente entre aproximadamente 1200 mm y aproximadamente
1600 mm. Los sólidos que abandonan el rodillo de vacío 218 en la
banda 212 variarán entre aproximadamente 25% y aproximadamente 55%
dependiendo de las presiones de vacío y de la tensión sobre la
correa permeable 234 y de la presión proveniente del dispositivo de
prensado PS/A/JB, así como de la longitud de la zona de vacío Z2 y
del tiempo de permanencia de la banda 212 en la zona de vacío Z2.
El tiempo de permanencia de la banda 212 en la zona de vacío Z2 es
suficiente para dar como resultado este intervalo de sólidos de
entre aproximadamente 25% y aproximadamente 55%.
La figura 21 muestra otro sistema de drenaje
avanzado 310 para procesar una banda fibrosa 312. El sistema 310
incluye una tela superior 314, un rodillo de vacío 318, una tela de
drenaje 320 y un conjunto de prensa de correa 322. Otras
características opcionales que no se muestran incluyen una campana
(que puede ser una campana de aire caliente o una caja de vapor),
una o más cajas de Uhle, una o más unidades de ducha, uno o más
recogedores de restos y una o más unidades calentadoras, según se
muestra en las figuras 1 y 12. La banda 312 de material fibroso
entra en el sistema 310 generalmente desde la derecha, según se
muestra en la figura 21. La banda fibrosa 312 es una banda
previamente formada (es decir, previamente formada por un mecanismo
no mostrado) que se coloca sobre la tela 314. Al igual que ocurría
en el caso de la figura 1, un dispositivo de succión (no mostrado,
pero similar al dispositivo 16 de la figura 1) puede proporcionar
una acción de succión en un lado de la banda 312, mientras que el
rodillo de succión 318 proporciona una acción de succión en un lado
opuesto de la banda 312.
La banda fibrosa 312 es movida por la tela 314,
que puede ser una tela TAD, en una dirección M de la máquina hasta
más allá de uno o más rodillos de guía. Aunque puede no ser
necesario, antes de alcanzar el rodillo de succión 318 la banda 212
puede tener suficiente humedad retirada de dicha banda 212 para
alcanzar un nivel de sólidos de entre aproximadamente 15% y
aproximadamente 25% en una tirada de una banda típica o nominal de
20 gramos por metro cuadrado (gsm). Esto puede lograrse mediante
vacío en una caja (no mostrada) de entre aproximadamente -0,2 y
aproximadamente -0,8 bares de vacío, con un nivel de funcionamiento
preferido de entre aproximadamente -0,4 y aproximadamente -0,6
bares.
A medida que la banda fibrosa 312 avanza a lo
largo de la dirección M de la máquina, esta banda entra en contacto
con una tela de drenaje 320. La tela de drenaje 320 (que puede ser
cualquier tipo descrito en esta memoria) puede ser una correa
circulante sin fin que sea guiada por una pluralidad de rodillos de
guía y que sea guiada también alrededor de un rodillo de succión
318. La banda 312 prosigue después hacia el rodillo de vacío 318
entre la tela 314 y la tela de drenaje 320. El rodillo de vacío 318
puede ser un rodillo accionado que gire a lo largo de la dirección
M de la máquina y sea hecho funcionar a un nivel de vacío de entre
aproximadamente -0,2 y aproximadamente -0,8 bares, con un nivel de
funcionamiento preferido de al menos aproximadamente -0,5 bares. A
modo de ejemplo no limitativo, el espesor de la envuelta del rodillo
de vacío 318 puede estar en el intervalo de entre 25 mm y 75 mm. El
flujo de aire medio a través de la banda 312 en el área de las zonas
de succión Z1 y Z2 puede ser de aproximadamente 150 m^{3}/metro
de anchura de la máquina. La tela 314, la banda 312 y la tela de
drenaje 320 son guiadas a través de una prensa de correa 322 formada
por el rodillo de vacío 318 y una correa permeable 334. Como se
muestra en la figura 21, la correa permeable 334 es una sola correa
circulante sin fin que es guiada por una pluralidad de rodillos de
guía y que presiona contra el rodillo de vacío 318 para formar la
prensa de correa 322. Para controlar y/o ajustar la tensión de la
correa 334, uno de los rodillos de guía puede ser un rodillo de
ajuste de tensión. Esta disposición incluye también un rodillo de
prensado RP dispuesto dentro de la correa 334. El dispositivo de
prensado RP puede ser un rodillo de prensa y puede estar dispuesto
antes de la zona Z1 o entre las dos zonas separadas Z1 y Z2 en un
lugar opcional
OL.
OL.
La longitud circunferencial de al menos la zona
de vacío Z1 puede estar entre aproximadamente 200 mm y
aproximadamente 2500 mm, y está preferiblemente entre
aproximadamente 800 mm y aproximadamente 1800 mm y aún más
preferiblemente entre aproximadamente 1200 mm y aproximadamente
1600 mm. Los sólidos que abandonan el rodillo de vacío 318 en la
banda 312 variarán entre aproximadamente 25% y aproximadamente 55%
dependiendo de las presiones de vacío y de la tensión sobre la
correa permeable 334 y de la presión proveniente del dispositivo de
prensado RP, así como de la longitud de la zona de vacío Z1 y
también Z2, y del tiempo de permanencia de la banda 312 en las
zonas de vacío Z1 y Z2. El tiempo de permanencia de la banda 312 en
las zonas de vacío Z1 y Z2 es suficiente para dar como resultado
este intervalo de sólidos entre aproximadamente 25% y
aproximadamente 55%.
Las disposiciones mostradas en las figuras 20 y
21 tienen las ventajas siguientes: si no se requiere una banda de
voluminosidad muy grande, esta opción puede utilizarse para aumentar
la sequedad y, por tanto, la producción hasta un valor deseado,
ajustando para ello cuidadosamente la carga de presión mecánica.
Debido a la segunda tela más blanda 220 ó 320, la banda 212 ó 312
es prensada también al menos parcialmente entre los puntos
prominentes (valles) de la estructura tridimensional 214 ó 314. El
campo de presión adicional puede disponerse preferiblemente antes
(ausencia de rehumectación), después o entre el área de succión. La
correa permeable superior 234 ó 334 está diseñada para resistir una
alta tensión de más de aproximadamente 30 KN/m y de preferencia
aproximadamente 60 KN/m o superior, por ejemplo aproximadamente 80
KN/m. Utilizando esta tensión, se produce una presión de más de
aproximadamente 0,5 bares y de preferencia aproximadamente 1 bar o
superior, pudiendo ser, por ejemplo, de aproximadamente 1,5 bares.
La presión "p" depende de la tensión "S" y del radio
"R" del rodillo de succión 218 ó 318 de acuerdo con la
ecuación bien conocida p=S/R. La correa superior 234 ó 334 puede ser
también una cinta de acero inoxidable y/o una cinta metálica. La
correa superior permeable 234 ó 334 puede hacerse de un material
plástico o sintético reforzado. Puede ser también una tela
eslabonada en espiral. Preferiblemente, la correa 234 ó 334 puede
ser accionada de modo que se eviten fuerzas de cizalladura entre la
primera tela 214 ó 314, la segunda tela 220 ó 320 y la banda 212 ó
312. El rodillo de succión 218 ó 318 puede ser también accionado.
Estos dos elementos pueden ser accionados también
independientemente.
La correa permeable 234 ó 334 puede ser
soportada por una zapata perforada PS para proporcionar la carga de
presión.
El flujo de aire puede ser producido por un
campo de presión no mecánica como sigue: con una depresión en una
caja de succión del rodillo de succión (118, 218 ó 318) o con una
caja de succión plana SB (véase la figura 17). Puede utilizarse
también una sobrepresión por encima de la primera superficie del
elemento productor de presión 134, PS, RP, 234 y 334 por medio de,
por ejemplo, la campana 124 (aunque no se muestra, puede preverse
también una campana en las disposiciones mostradas en las figuras
17, 20 y 21), alimentada con aire, por ejemplo aire caliente de
entre aproximadamente 50ºC y aproximadamente 180ºC, y
preferiblemente entre aproximadamente 120ºC y aproximadamente
150ºC, o también preferiblemente con vapor. Esta temperatura más
alta es especialmente importante y preferida si la temperatura de
la pasta fuera de la caja de cabeza es menor que aproximadamente
35ºC. Esto es lo que ocurre en procesos de fabricación sin o con
menos refino de la pasta. Por supuesto, todas o algunas de las
características anteriormente citadas pueden combinarse para formar
disposiciones de prensa ventajosas, es decir que tanto las
disposiciones/dispositivos de depresión como las
disposiciones/dispositivos de sobrepresión pueden utilizarse
conjuntamente.
La presión en la campana puede ser inferior a
aproximadamente 0,2 bares, de preferencia inferior a aproximadamente
0,1 y lo más preferiblemente inferior a aproximadamente 0,05 bares.
El flujo de aire suministrado a la campana puede ser menor o
preferiblemente igual que el caudal succionado hacia fuera del
rodillo de succión 118, 218 ó 318 por bombas de vacío.
El rodillo de succión 118, 218 y 318 puede ser
envuelto en parte por el paquete de telas 114, 214 ó 314 y 120, 220
ó 320 y el elemento productor de presión, por ejemplo la correa 134,
234 ó 334, en donde la segunda tela, por ejemplo 220, tiene el arco
de envoltura "a2" más grande y abandona la zona de arco mayor
Z1 en último lugar (véase la figura 20). La banda 212 junto con la
primera tela 214 sale en segundo lugar (antes del final de la
primera zona de arco Z2) y el elemento productor de presión PS/234
sale en primer lugar. El arco del elemento productor de presión
PS/234 es mayor que un arco del arco "a2" de la zona de
succión. Esto es importante debido a que, a baja sequedad, el
drenaje mecánico junto con el drenaje por flujo de aire es más
eficiente que el drenaje por flujo de aire solamente. El arco de
succión "a1" más pequeño deberá ser lo bastante grande como
para asegurar un tiempo de permanencia suficiente para que el flujo
de aire alcance una sequedad máxima. El tiempo de permanencia
"T" deberá ser mayor que aproximadamente 40 ms y
preferiblemente es mayor que aproximadamente 50 ms. Para un
diámetro del rodillo de aproximadamente 1,2 mm y una velocidad de la
máquina de aproximadamente 1200 m/min, el arco "a1" deberá ser
mayor que aproximadamente 76º y preferiblemente mayor que
aproximadamente 95º. La fórmula es a1 = [tiempo de permanencia *
velocidad * 360 / circunferencia del rodillo].
La segunda tela 120, 220, 320 puede ser
calentada, por ejemplo, por vapor o agua del proceso añadida a la
ducha de la línea de agarre inundada para mejorar el comportamiento
de drenaje. Con una temperatura más alta, es más fácil hacer que el
agua atraviese el fieltro 120, 220, 320. La correa 120, 220, 320
podría ser calentada también por un calentador o por la campana,
por ejemplo 124. La tela TAD 114, 214, 314 puede ser calentada
especialmente en el caso en que el formador de la máquina de papel
tisú es un formador de doble tamiz. Esto se debe a que, si se trata
de un formador en media luna, la tela TAD 114, 214, 314 se envolverá
alrededor del rodillo formador y, por tanto, será calentada por la
pasta que se inyecta por la caja de cabeza.
Existen una serie de ventajas del proceso
utilizando cualquiera de los dispositivos aquí descritos como tales.
En el proceso TAD de la técnica anterior se necesitan diez bombas
de vacío para secar la banda hasta aproximadamente un 25% de
sequedad. Por otra parte, con los sistemas de drenaje avanzado de la
invención solamente se necesitan seis bombas de vacío para secar la
banda hasta aproximadamente un 35%. Asimismo, con el proceso TAD de
la técnica anterior se tiene que secar la banda hasta un alto nivel
de sequedad de entre aproximadamente 60% y aproximadamente 75%, ya
que, en caso contrario, se crearía un pobre perfil transversal de
humedad. Se desperdicia de esta manera una gran cantidad de energía
y se utiliza tan sólo marginalmente la capacidad del Yankee y la
campana. Los sistemas de la presente invención hacen posible secar
la banda en un primer paso hasta un cierto nivel de sequedad de
entre aproximadamente 30% y aproximadamente 40%, con un buen perfil
transversal de humedad. En una segunda etapa se puede incrementar
la sequedad hasta una sequedad final de más de aproximadamente 90%
utilizando un secador Yankee/campana (choque) convencional combinado
con el sistema de la invención. Un modo de producir este nivel de
sequedad puede incluir un secado por choque más eficiente a través
de la campana dispuesta sobre el Yankee.
Como puede verse en las figuras 22a y 22b, el
área de contacto de la correa BE puede medirse colocando la correa
sobre una superficie plana y dura. Se coloca una cantidad baja y/o
fina de tinte sobre la superficie de la correa utilizando un
cepillo o un trapo. Se coloca un trozo de papel PA sobre las áreas
teñidas. Se coloca una estampilla de caucho RS de una dureza de 70
Shore A sobre el papel. Se coloca una carga L de 90 kg sobre la
estampilla. La carga crea una presión específica SP de
aproximadamente 90 KPa.
Se hace notar que los ejemplos anteriores han
sido proporcionados meramente para fines de explicación y no han de
interpretarse en modo alguno como limitativos de la presente
invención. Aunque la presente invención se ha descrito con
referencia a una realización tomada como ejemplo, se entiende que
las palabras que se han utilizado son palabras de descripción e
ilustración y no palabras de limitación. Pueden hacerse cambios
dentro del texto de las reivindicaciones adjuntas, tanto en su
forma actual como en una forma modificada, sin apartarse del
alcance y espíritu de la presente invención en sus aspectos. Aunque
la invención se ha descrito aquí con referencia a medios,
materiales y realizaciones particulares, no se pretende que la
invención quede limitada a los detalles descritos en esta memoria.
Por el contrario, la invención se extiende a todas las estructuras,
métodos y usos funcionalmente equivalentes, tales como los que estén
dentro del alcance de las reivindicaciones adjuntas.
Claims (77)
1. Una prensa de correa (10, 110, 210, 310) para
una máquina papelera, comprendiendo la prensa de correa: un rodillo
(18, 118, 218, 318) que comprende una superficie exterior; y una
correa permeable (34, 134, 234, 334) que comprende un primer lado y
que es guiada sobre una porción de dicha superficie exterior de
dicho rodillo (18, 118, 218, 318); caracterizada porque
dicha correa permeable (34, 134, 234, 334) tiene una tensión de al
menos 30 KN/m; y dicho primer lado tiene un área abierta de al menos
25% y un área de contacto de al menos 10%, preferiblemente un área
de contacto de al menos 25%.
2. La prensa de correa de la reivindicación 1,
en la que dicho primer lado mira hacia la superficie exterior y en
la que dicha correa permeable (34, 134, 234, 334) ejerce una fuerza
de prensado sobre dicho rodillo (18, 118, 218, 318).
3. La prensa de correa de la reivindicación 1,
en la que dicha correa permeable (34, 134, 234, 334) comprende
aberturas pasantes.
4. La prensa de correa de la reivindicación 1,
en la que dicha correa permeable (34, 134, 234, 334) comprende
aberturas pasantes dispuestas según un patrón simétrico generalmente
regular.
5. La prensa de correa de la reivindicación 1,
en la que dicha correa permeable (34, 134, 234, 334) comprende filas
generalmente paralelas de aberturas pasantes, estando las filas
orientadas a lo largo de una dirección de la máquina.
6. La prensa de correa de la reivindicación 1,
en la que dicha correa permeable (34, 134, 234, 334) ejerce una
fuerza de prensado sobre dicho rodillo en el intervalo de entre 30
KPa y 150 KPa.
7. La prensa de correa de la reivindicación 1,
en la que dicha correa permeable (34, 134, 234, 334) comprende
aberturas pasantes y una pluralidad de ranuras, intersecando cada
ranura un juego diferente de aberturas pasantes.
8. La prensa de correa de la reivindicación 7,
en la que dicho primer lado mira hacia la superficie exterior y en
la que dicha correa permeable (34, 134, 234, 334) ejerce una fuerza
de prensado sobre dicho rodillo (18, 118, 218, 318).
9. La prensa de correa de la reivindicación 7,
en la que dicha pluralidad de ranuras están dispuestas en dicho
primer lado.
10. La prensa de correa de la reivindicación 7,
en la que cada una de dicha pluralidad de ranuras comprende una
anchura, en la que cada una de las aberturas pasantes comprende un
diámetro y en la que dicho diámetro es mayor que dicha anchura.
11. La prensa de correa de la reivindicación 1,
en la que la tensión de dicha correa (34, 134, 234, 334) es mayor
que 50 KN/m.
12. La prensa de correa de la reivindicación 10,
en la que dicha tensión de dicha correa (34, 134, 234, 334) es mayor
que 60 KN/m.
13. La prensa de correa de la reivindicación 10,
en la que dicha tensión de dicha correa (34, 134, 234, 334) es mayor
que 80 KN/m.
14. La prensa de correa de la reivindicación 1,
en la que dicho rodillo es un rodillo de vacío (18, 118, 218,
318).
15. La prensa de correa de la reivindicación 14,
en la que dicho rodillo de vacío (18, 118, 218, 318) comprende en
dicha superficie exterior al menos una zona de succión (Z) y en la
que dicha correa permeable (34, 134, 234, 334) es guiada sobre una
porción de dicha zona de succión (Z).
16. La prensa de correa de la reivindicación 15,
en la que dicha zona de succión (Z, Z1, Z2) comprende una longitud
circunferencial de entre 200 mm y 2500 mm.
17. La prensa de correa de la reivindicación 16,
en la que dicha longitud circunferencial está en el intervalo de
entre 800 mm y 1800 mm.
18. La prensa de correa de la reivindicación 17,
en la que dicha longitud circunferencial está en el intervalo de
entre 1200 mm y 1600 mm.
19. La prensa de correa según cualquiera de las
reivindicaciones 16 a 18, en la que dicha longitud circunferencial
define un arco de entre aproximadamente 80º y aproximadamente
180º.
20. La prensa de correa de la reivindicación 19,
en la que dicha longitud circunferencial define un arco de entre 80º
y 130º.
21. La prensa de correa según cualquiera de las
reivindicaciones 15 a 20, en la que dicha al menos una zona de
succión (Z, Z1, Z2) está adaptada para aplicar vacío durante un
tiempo de permanencia que es igual o mayor que
40 ms.
40 ms.
22. La prensa de correa de la reivindicación 21,
en la que dicho tiempo de permanencia es igual o mayor que
50 ms.
50 ms.
23. La prensa de correa de la reivindicación 22,
en la que dicha correa permeable (34, 134, 234, 334) ejerce una
fuerza de prensado sobre dicho rodillo de vacío (18, 118, 218, 318)
durante un primer tiempo de permanencia que es igual o mayor que 40
ms.
24. La prensa de correa de la reivindicación 23,
en la que dicha al menos una zona de succión (Z, Z1, Z2) está
adaptada para aplicar vacío durante un segundo tiempo de permanencia
que es igual o mayor que 40 ms.
25. La prensa de correa de la reivindicación 24,
en la que dicho segundo tiempo de permanencia es igual o mayor que
50 ms.
26. La prensa de correa de la reivindicación 25,
en la que dicho primer tiempo de permanencia es igual o mayor que 50
ms.
27. La prensa de correa según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, en la que dicha correa permeable (34,
134, 234, 334) comprende al menos una de entre una correa de
poliuretano (42) de línea de agarre extendida y una tela de
eslabones en espiral (48).
28. La prensa de correa según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, en la que dicha correa permeable (34,
134, 234, 334) comprende una correa de poliuretano de línea de
agarre extendida que incluye una pluralidad de hilos de refuerzo
(44, 46) incrustados en ella, y en la que dichos hilos de refuerzo
(44, 46) comprenden al menos uno de entre monohilos, hilos
retorcidos, hilos multifilamentarios y una combinación de monohilos,
hilos retorcidos e hilos multifilamentarios.
29. La prensa de correa de la reivindicación 28,
en la que dicha pluralidad de hilos de refuerzo (44, 46) comprende
una pluralidad de hilos (44) en la dirección de la máquina y una
pluralidad de hilos (46) en dirección transversal a la máquina.
30. La prensa de correa según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, en la que dicha correa permeable (34)
comprende una correa de poliuretano de línea de agarre extendida que
tiene una pluralidad de hilos de refuerzo incrustados en ella,
estando tejidos dicha pluralidad de hilos de refuerzo a la manera de
eslabones en espiral (48).
31. La prensa de correa según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 27, en la que dicha correa permeable (34)
comprende al menos una tela de eslabones en espiral que incluye al
menos uno de entre un material sintético, un material de acero
inoxidable y una combinación de un material sintético y un material
de acero inoxidable.
32. La prensa de correa de la reivindicación 31,
en la que dicha al menos una tela de eslabones en espiral (34)
comprende un material sintético.
33. La prensa de correa de la reivindicación 31,
en la que dicha al menos una tela de eslabones en espiral comprende
acero inoxidable.
34. La prensa de correa según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, en la que dicha correa permeable
comprende una tela permeable que está reforzada por al menos una
correa de eslabones en espiral.
35. La prensa de correa según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, en la que el área abierta está definida
por aberturas pasantes (36) y el área de contacto está definida por
una superficie plana.
36. La prensa de correa según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, en la que el área abierta de dicha
correa permeable (34) está definida por aberturas pasantes (36) y el
área de contacto está definida por una superficie plana sin
aberturas, rebajos ni ranuras.
37. La prensa de correa según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, en la que el área abierta de dicha
correa permeable (34) está definida por aberturas pasantes (36) y
ranuras (40), y el área de contacto está definida por una superficie
plana sin aberturas (36), rebajos ni ranuras (40).
38. La prensa de correa según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, en la que dicha área abierta está
comprendida entre 30% y 85%, y dicha área de contacto está
comprendida entre 15% y 70%.
39. La prensa de correa de la reivindicación 38,
en la que dicha área abierta está comprendida entre 45% y 85%, y
dicha área de contacto está comprendida entre 15% y 55%.
40. La prensa de correa de la reivindicación 39,
en la que dicha área abierta está comprendida entre 50% y 65%, y
dicha área de contacto está comprendida entre 35% y 50%.
41. La prensa de correa según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, en la que dicha correa permeable (34)
comprende aberturas pasantes (36) dispuestas según un patrón
generalmente simétrico.
42. La prensa de correa según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, en la que dicha correa permeable (34)
comprende aberturas pasantes dispuestas en filas generalmente
paralelas con relación a una dirección de la máquina.
43. La prensa de correa según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, en la que dicha correa permeable
comprende una correa circulante sin fin.
44. La prensa de correa según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, en la que dicha correa permeable (34)
comprende aberturas pasantes (36) y en la que dicho al menos un lado
de dicha correa permeable (34) comprende una pluralidad de ranuras
(40), intersecando cada una de dicha pluralidad de ranuras un juego
diferente de agujeros pasantes.
45. La prensa de correa de la reivindicación 44,
en la que cada una de dicha pluralidad de ranuras (40) comprende una
anchura, en la que cada una de dichas aberturas pasantes comprende
un diámetro y en la que dicho diámetro es mayor que dicha
anchura.
46. La prensa de correa de la reivindicación 45,
en la que cada una de dicha pluralidad de ranuras (40) se extiende
dentro de la correa permeable (34) en una cuantía que es menor que
un espesor de la correa permeable.
47. La prensa de correa según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, que comprende además: una primera tela
(20, 120, 220, 320) y una segunda tela (14, 114, 214, 314) que se
desplazan entre dicha correa permeable (34, 134, 234, 334) y dicho
rodillo (18, 118, 218, 318); teniendo dicha primera tela (20, 120,
220, 320) un primer lado y un segundo lado; estando dicho primer
lado de dicha primera tela (20, 120, 220, 320) en contacto al menos
parcial con dicha superficie exterior de dicho rodillo; estando
dicho segundo lado de dicha primera tela (20, 120, 220, 320) en
contacto al menos parcial con un primer lado de una banda fibrosa
(12, 112, 212, 312); teniendo dicha segunda tela (14, 114, 214,
314) un primer lado y un segundo lado; estando dicho primer lado de
dicha segunda tela (14, 114, 214, 314) en contacto al menos parcial
con dicho primer lado de dicha correa permeable (34, 134, 234,
334); y estando dicho segundo lado de dicha segunda tela (14, 114,
214, 314) en contacto al menos parcial con un segundo lado de dicha
banda fibrosa (12, 112, 212, 312).
48. La prensa de correa de la reivindicación 47,
en la que dicha primera tela (20, 120, 220, 320) comprende uno de
entre una correa de drenaje permeable, un fieltro, una tela tejida y
un tamiz.
49. La prensa de correa de la reivindicación 47
ó 48, en la que dicha segunda tela (14, 114, 214, 314) comprende una
de entre una tela estructurada tridimensional y una tela TAD.
50. La prensa de correa según cualquiera de las
reivindicaciones 47 a 49, en la que dicha banda fibrosa (12, 112,
212, 312) comprende una banda de papel tisú o una banda de papel
higiénico.
51. La prensa de correa según cualquiera de las
reivindicaciones 47 a 50, en la que pueden aplicarse simultáneamente
una fuerza de prensado y un fluido que se mueve a través de la
banda fibrosa (12, 112, 212, 312) y a través de la primera tela (20,
120, 220, 320) y la segunda tela (14, 114, 214, 314).
52. La prensa de correa según cualquiera de las
reivindicaciones 47 a 51, en la que la segunda tela (14, 114, 214,
314) es una tela estructurada y tiene al menos una de entre una
rugosidad mayor y una compresibilidad menor que las de la primera
tela (20, 120, 220, 320), y en la que la correa (34, 134, 234, 334)
está estructurada y dispuesta para permitir que fluya aire en una
dirección desde la segunda tela (14, 114, 214, 314), a través de la
banda fibrosa (12, 112, 212, 312), a través de la primera tela (20,
120, 220, 320) y al menos uno de entre a través de la superficie
exterior y hacia dentro de rebajos de la superficie exterior.
53. La prensa de correa según cualquiera de las
reivindicaciones 47 a 52, en la que la primera tela (20, 120, 220,
320) es capaz de almacenar o absorber agua.
54. La prensa de correa según cualquiera de las
reivindicaciones 47 a 53, en la que la primera tela (20, 120, 220,
320) comprende al menos una superficie lisa.
55. La prensa de correa según cualquiera de las
reivindicaciones 47 a 54, en la que la primera tela (20, 120, 220,
320) comprende un fieltro con una capa de borra.
56. La prensa de correa según la reivindicación
55, en la que un diámetro de las fibras de la capa de borra puede
ser uno de entre: igual o menor que 11 dtex; igual o menor que 4,2
dtex; e igual o menor que 3,3 dtex.
\newpage
57. La prensa de correa según cualquiera de las
reivindicaciones 47 a 56, en la que la primera tela (20, 120, 220,
320) comprende una de entre: una mezcla de fibras de borra; y una
capa vector que contiene fibras que son iguales o mayores que 67
dtex.
58. La prensa de correa según cualquiera de las
reivindicaciones 47 a 57, en la que una superficie específica de la
primera tela comprende una de entre: igual o mayor que 35
m^{2}/m^{2} de área del fieltro; igual o mayor que 65
m^{2}/m^{2} de área del fieltro; e igual o mayor que 100
m^{2}/m^{2} de área del fieltro.
59. La prensa de correa según cualquiera de las
reivindicaciones 47 a 58, en la que una superficie específica de la
primera tela (20, 120, 220, 320) comprende una de entre: igual o
mayor que 0,04 m^{2}/g de peso del fieltro; igual o menor que
0,065 m^{2}/g de peso del fieltro; e igual o mayor que 0,075
m^{2}/g de peso del fieltro.
60. La prensa de correa según cualquiera de las
reivindicaciones 47 a 58, en la que una densidad de la primera tela
(20, 120, 220, 320) comprende una de entre: igual o mayor que 0,4
g/cm^{3}; igual o mayor que 0,5 g/cm^{3}; e igual o mayor que
0,53 g/cm^{3}.
61. La prensa de correa según cualquiera de las
reivindicaciones 47 a 60, en la que la prensa de correa (10, 110,
210, 310) está adaptada para operar a una velocidad de la banda de
más de 1000 m/min.
62. La prensa de correa según cualquiera de las
reivindicaciones 47 a 61, en la que una permeabilidad de la primera
tela (20, 120, 220, 320) es una de entre: inferior a 80 cfm;
inferior a 40 cfm; e igual o inferior a 25 cfm.
63. La prensa de correa según cualquiera de las
reivindicaciones 47 a 62, en la que una permeabilidad de la primera
tela (20, 120, 220, 320) es inferior a una permeabilidad de la
segunda tela.
64. La prensa de correa según cualquiera de las
reivindicaciones 47 a 63, en la que una compresibilidad de la
primera tela (20, 120, 220, 320) es mayor que una compresibilidad de
la segunda tela.
65. Un método de someter una banda fibrosa (12,
112, 212, 312) a prensado en una máquina papelera, comprendiendo el
método: aplicar presión contra un área de contacto de la banda
fibrosa (12, 112, 212, 312) con una porción de una correa permeable
(34, 134, 234, 334) y mover un fluido a través de un área abierta de
dicha correa permeable (34, 134, 234, 334) y a través de la banda
fibrosa (12, 112, 212, 312), caracterizado porque el área de
contacto es al menos 10% y preferiblemente al menos 25% de un área
de dicha porción; en donde dicha área abierta es al menos 25% de
dicha porción y en donde, durante la aplicación y el movimiento,
dicha correa permeable tiene un tensión de al menos 30 KN/m.
66. El método de la reivindicación 65, en el que
dicha área de contacto de la banda fibrosa (12, 112, 212, 312)
comprende áreas que son más prensadas por dicha porción que otras
áreas sin contacto de la banda fibrosa.
67. El método de la reivindicación 65 ó 66, en
el que dicha porción de la correa permeable (34, 134, 234, 334)
comprende una superficie generalmente plana que no incluye
aberturas, rebajos ni ranuras y que es guiada sobre un rodillo.
68. El método según cualquiera de las
reivindicaciones 65 a 67, en el que dicho fluido comprende aire.
69. El método según cualquiera de las
reivindicaciones 65 a 68, en el que dicha área abierta de dicha
correa permeable (34, 134, 234, 334) comprende aberturas pasantes y
ranuras.
70. El método según cualquiera de las
reivindicaciones 65 a 69, en el que dicha tensión es mayor que 50
KN/m.
71. El método de la reivindicación 70, en el que
dicha tensión es mayor que 60 KN/m.
72. El método de la reivindicación 71, en el que
dicha tensión es mayor que 80 KN/m.
73. El método según cualquiera de las
reivindicaciones 65 a 72, que comprende además: hacer girar un
rodillo (18, 118, 218, 318) en una dirección de la máquina, en
donde dicha correa permeable (34, 134, 234, 334) se mueve
concertadamente con dicho rodillo (18, 118, 218, 318) y es guiada
sobre o por éste.
74. El método según cualquiera de las
reivindicaciones 65 a 73, en el que dicha correa permeable (34, 134,
234, 334) comprende una pluralidad de ranuras (40) y aberturas
pasantes (36), estando dispuesta cada una de dicha pluralidad de
ranuras (40) en un lado de dicha correa permeable (34, 134, 234,
334) e intersecándose con un juego diferente de aberturas
pasantes.
75. El método según la reivindicación 73 ó 74,
en el que dicha aplicación y dicho movimiento tienen lugar durante
un tiempo de permanencia que es suficiente para producir un nivel de
sólidos en la banda fibrosa (12, 112, 212, 312) en el intervalo de
entre 25% y 55%.
\newpage
76. El método según la reivindicación 75, en el
que dicho tiempo de permanencia es uno de entre igual o mayor que 40
ms e igual o mayor que 50 ms.
77. El método según cualquiera de las
reivindicaciones 65 a 76, en el que dicha correa permeable comprende
una tela de eslabones en espiral (48).
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