MX2007015354A

MX2007015354A - Aparato de manejo de trama con aire vectorizado.

Info

Publication number: MX2007015354A
Application number: MX2007015354A
Authority: MX
Inventors: Bruce Jerome Solberg
Original assignee: Procter & Gamble
Priority date: 2005-06-06
Filing date: 2006-05-31
Publication date: 2008-02-15
Also published as: WO2006132873A1; US7311234B2; EP1899249A1; CA2610064C; US20060278360A1; CA2610064A1; BRPI0611109A2

Abstract

Se proporciona un dispositivo de control de trama como una barra agujereada generalmente cilindrica con una pluralidad de orificios. Cada uno de la pluralidad de orificios puede proporcionar un contacto continuo entre la porcion central y la porcion externa del dispositivo de control de trama. El dispositivo de control de trama proporciona soporte sin contacto de un material de trama en movimiento y puede reducir la contraccion lateral de Poisson en un material de trama en movimiento o tensionado, sin arrugar ni estirar significativamente el material de trama en movimiento.

Description

APARATO DE MANEJO DE TRAMA CON AIRE VECTORI2AD0 CAMPO DE LA INVENCIÓN La presente invención se refiere a dispositivos para el manejo de materiales de trama que requieren soporte y control. En particular, la presente invención se refiere a un dispositivo que soporta una trama sobre un colchón de aire. Asimismo, la presente invención se refiere a dispositivos capaces de eliminar el polvo generado por una trama en movimiento en un proceso de manejo de trama.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN Se han utilizado diversos dispositivos para formar colchones de fluido o soportes de fluido para el soporte sin contacto de una trama a medida que ésta cambia de dirección durante su recorrido. Es posible que estas tramas en movimiento necesiten atravesar diversos procesos o tomar diferentes direcciones. A modo de ejemplo, las tramas resultantes de un proceso de fabricación de papel pueden dirigirse a través de dispositivos de soporte sin contacto hacia operaciones de conversión aguas abajo para producir productos de papel absorbente, como pañales, toallitas faciales y lo similar. Estos dispositivos de soporte sin contacto se describen como superficies generalmente parcialmente cilindricas, a través de las cuales se introduce aire presurizado por diversas ranuras, orificios, aperturas o lo similar. No obstante, debe tenerse en cuenta que los materiales de trama manejados bajo dichos procesos generalmente son planos, con un grosor mucho menor que las dimensiones del material. Es muy probable que dichas tramas incluyan papel, tela, películas de plástico, tejidos, telas no tejidas y películas metálicas. Se sabe que estos materiales de trama presentan desafíos de proceso únicos. Por ejemplo, se sabe que los materiales de trama flexibles típicos se dañan fácilmente y pueden dar como resultado productos finales inaceptables. También se sabe que estos materiales delgados que se transforman en tramas enrolladas tienen fluctuaciones en la tensión de enrollado de la trama a lo largo y a lo ancho de la trama. Estas fluctuaciones pueden ser problemáticas conforme la trama se enrolla y transporta con equipo de proceso durante la conversión de grandes rollos de material de trama en productos terminados. Dichas fluctuaciones en la tensión de la trama pueden provocar arrugas, tramas rotas, tramas de diversos anchos, una pérdida de control del material de trama durante el procesamiento y, en última instancia, una pérdida de la calidad o la productividad. Por lo tanto, en la mayoría de las aplicaciones, es deseable, si no imperativo, evitar que el material de trama entre en contacto directo con las superficies de manejo. El material de trama puede estar recientemente impreso y, de ese modo, puede tener una imagen húmeda en por lo menos una superficie. Alternativamente, el material de trama puede ser delicado y tener un peso base relativamente bajo. Además, el material de trama puede estar húmedo. Por ello, evitar el contacto del material de trama con una superficie de control puede ser beneficioso, por ejemplo, si la superficie de control está sucia o grasosa. Asimismo, las imperfecciones mecánicas de la superficie de los sistemas de control convencionales pueden cortar o rasgar severamente la superficie del material de trama. Además, puede ser difícil proporcionar equipos de manejo de tramas convencionales que tengan una velocidad de la superficie compatible con la velocidad de la trama. Esto puede ser especialmente cierto si ei proceso requiere que la velocidad del material de trama sea variable, o si se producen fluctuaciones en la velocidad debido a la presencia de rodillos de alimentación no redondos o no uniformes. Además, los materiales de trama en movimiento o tensionados pueden tener propiedades inherentes que proporcionan una mayor dificultad en el manejo. Por ejemplo, un material puede tener una contracción lateral cuando el material está sujeto a un alargamiento aplicado. Dicha contracción lateral en un material de trama tensionado se conoce como el "efecto de contracción lateral de Poisson". También se ha observado que las características de esfuerzo o tensión del material de trama pueden variar lateralmente hasta una medida considerable. Esto puede hacer que una porción del sustrato de trama esté tensa, y que otra porción del sustrato de trama esté suelta. Asimismo, los materiales de bajo peso base, debido a su capacidad de estiramiento, pueden arrugarse fácilmente a medida que el material de trama sin contención se desliza sobre los soportes tradicionales. Esto puede provocar arrugas en el producto terminado. Por lo general, las arrugas pueden disminuir la funcionalidad del producto mediante la reducción de la absorbencia de los materiales de trama basados en celulosa y puede perjudicar el aspecto del producto terminado si está hecho de papel tisú. Se han proporcionado previamente equipos de manejo de trama con aire para soportar sin fricción, aerodinámicamente o hidrodinámicamente un material de trama en movimiento sobre un almohadón de fluido, como aire o gas, a medida que la trama pasa por la superficie de control. Dichos dispositivos se describen en los números de patentes de los EE.UU. 4,043,495; 4,197,972; 5,775,623; 6,004,432 y 6,505,792. No obstante, dichos dispositivos tal como se los describe no reducen la contracción lateral de Poisson que se produce inherentemente en un material de trama en movimiento o tensionado a medida que pasa a través de un proceso de conversión. Asimismo, es posible que estos dispositivos descritos utilicen flujos de aire excesivos. El flujo de aire excesivo puede provocar pérdida de control del material de trama debido al levantamiento excesivo. Además, los dispositivos descritos no proporcionan la capacidad de eliminar el polvo generado por el material de trama en movimiento. Por ello, se requiere un dispositivo que proporcione soporte sin contacto de un material de trama en movimiento y que pueda reducir la contracción lateral de Poisson en un material de trama en movimiento o tensionado. Dicho dispositivo podría controlar o hacer girar un material de trama sin arrugarlo ni provocar un estiramiento significativo. Además, también es un beneficio proporcionar un dispositivo con la capacidad de eliminar el polvo del material de trama a medida que el material de trama avanza a través de un proceso de manejo o conversión de trama.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN La presente invención se refiere a un aparato para reducir la contracción lateral de Poisson en un sustrato de trama tensionado. El aparato comprende una superficie con una dirección de máquina, una dirección transversal a la máquina ortogonal a la dirección de máquina, y una dirección z ortogonal a la dirección de máquina y la dirección transversal a la máquina. El aparato se proporciona con una pluralidad de orificios dispuestos sobre la superficie, cada uno de los cuales está conectado operativamente a una fuente de presión positiva. Los orificios proporcionan una comunicación continua de la presión positiva a través de la superficie al sustrato de trama que pasa próximo a ella. Cada uno de los orificios tiene un eje longitudinal asociado. El eje longitudinal de un primer orificio tiene una primera inclinación relativa a la dirección z y el eje longitudinal de un segundo orificio tiene una segunda inclinación relativa a la dirección z. Además, la primera y segunda inclinaciones son diferentes. La presente invención también se refiere a un aparato para reducir la contracción lateral de Poisson en un sustrato de trama en movimiento con dirección de máquina. El aparato comprende una superficie con una dirección de máquina, una dirección transversal a la máquina ortogonal a la dirección de máquina, y una dirección z ortogonal a la dirección de máquina y la dirección transversal a la máquina. La superficie tiene una pluralidad de orificios y cada uno de ellos está conectado operativamente a una fuente de presión positiva, de forma tal que los orificios proporcionan una comunicación continua de la presión positiva a través de la superficie al sustrato de trama que pasa próximo a ella. Cada uno de los orificios tiene un eje longitudinal asociado y el eje longitudinal de un primer orificio tiene una primera inclinación relativa a la dirección z y el eje longitudinal de un segundo orificio tiene una segunda inclinación relativa a la dirección z. El eje longitudinal de un tercer orificio tiene una tercera inclinación relativa a la dirección z. Además, la primera y segunda inclinación son diferentes. Asimismo, el tercer orificio está separado del primero y segundo orificio en la dirección transversal a la máquina, la primera y segunda inclinación están dirigidas hacia un primer borde del sustrato de trama, y la tercera inclinación está dirigida hacia un segundo borde del sustrato de trama. La presente invención también se refiere a un aparato para reducir la contracción lateral de Poisson en un sustrato de trama en movimiento con dirección de máquina. El aparato comprende una superficie con una dirección de máquina, una dirección transversal a la máquina ortogonal a la dirección de máquina, y una dirección z ortogonal a la dirección de máquina y la dirección transversal a la máquina. La superficie posee una pluralidad de orificios, de forma tal que cada uno de los orificios está conectado operativamente a una fuente de presión positiva. Los orificios proporcionan una comunicación continua de la presión positiva a través de la superficie al sustrato de trama que pasa próximo a ella. Cada uno de los orificios tiene un eje longitudinal asociado. El eje longitudinal de un primer orificio tiene una primera inclinación relativa a la dirección z, el eje longitudinal de un segundo orificio tiene una segunda inclinación relativa a la dirección z y el eje longitudinal de un tercer orificio tiene una tercera inclinación relativa a la dirección z. La primera y segunda inclinaciones son diferentes. El tercer orificio está separado del primero y segundo orificio en la dirección de máquina; y la primera, segunda y tercera inclinación están dirigidas hacia un primer borde del sustrato de trama.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURAS La Figura 1 es una vista en perspectiva con un corte parcial de un dispositivo de control de trama de conformidad con la presente invención; la Figura 2 es una vista en perspectiva de otra modalidad de un dispositivo de control de trama; la Figura 3 es una vista en sección transversal de un dispositivo de control de trama ilustrativo; la Figura 4 es una vista en sección transversal de un dispositivo de control de trama ilustrativo; la Figura 5 es una vista en planta de un dispositivo de control de trama ilustrativo; la Figura 6 es una vista en perspectiva de una modalidad alternativa ilustrativa de un dispositivo de control de trama en uso; y la Figura 7 es una vista en planta de una modalidad alternativa ilustrativa de un dispositivo de control de trama en uso.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN Como se muestra en la Figura 1 , un material de trama en movimiento 12 con una dirección de máquina (MD, por sus siglas en inglés), una dirección transversal a la máquina (CD, por sus siglas en inglés) generalmente ortogonal y coplanar a ésta, y una dirección z ortogonal a la MD y la CD, se encuentra próximo a la superficie del dispositivo de control de trama 10. A modo de ejemplo, el dispositivo de control de trama 10 puede proporcionarse como una barra agujereada generalmente cilindrica con una pluralidad de orificios 14. Cada uno de la pluralidad de orificios 14 puede proporcionar un contacto continuo entre la porción central 16 y la porción externa 18 del dispositivo de control de trama 10. Será evidente para los experimentados en la industria que el dispositivo de control de trama 10 puede proporcionarse en geometrías distintas a las de una barra agujereada cilindrica. A modo de ejemplo no limitante, la Figura 2 muestra un dispositivo de control de trama ilustrativo 10 en forma de una placa generalmente plana. Cada uno de la pluralidad de orificios 14 distribuidos en el dispositivo de control de trama 10 puede proporcionar un contacto continuo entre las superficies opuestas del dispositivo de control de trama 10. El dispositivo de control de trama en forma de placa generalmente plana 10 puede conectarse a un recinto de aire, o puede proporcionarse como una superficie de un recinto de aire, a fin de que los orificios 14 proporcionen un contacto continuo del aire desde el interior del recinto hacia la superficie externa del dispositivo de control de trama 10. Asimismo, el dispositivo de control de trama 10 puede manifestarse como prácticamente cualquier tipo de dispositivo de manejo de trama conocido para los experimentados en la industria, o ser adaptado para utilizarse con dicho dispositivo, entre los que se incluyen, pero sin limitarse a, placas de plegado, barras de plegado, rieles de plegado, dedos de plegado, surcos de plegado y lo similar. Volviendo nuevamente a la Figura 1 , el material de trama 12 generalmente se proporciona con movimiento en una primera dirección (generalmente, la MD) indicada por la flecha MD. A medida que el material de trama 12 se acerca a la superficie del dispositivo de control de trama 10 y la atraviesa, el dispositivo de trama 10 puede proporcionar un material de trama 12 con un cambio en la dirección. O, si se desea, el dispositivo de control de trama 10 puede utilizarse para estabilizar, eliminar depresiones o proporcionar un pequeño cambio en la dirección, si lo hubiere, al material de trama 12 que pasa próximo al dispositivo de control de trama 10, según sea necesario. La porción interna 16 del dispositivo de control de trama 10 puede funcionar como un recinto central que se suministra con aire bajo presión. Dicho aire presurizado puede ser expulsado a través de los orificios 14, que proporcionan un contacto continuo entre la porción interna 16 y la porción externa 18 del dispositivo de control de trama 10. Cada uno de la pluralidad de orificios 14 distribuidos en el dispositivo de control de trama 10 se proporciona con un eje longitudinal 20. En una modalidad preferida, el eje longitudinal 20 de cada orificio 14 se proporciona con un componente vector, o inclinación, relativo a la dirección z del dispositivo de control de trama 10. Como se muestra en la vista en sección transversal de la Figura 3, el eje longitudinal 20 de cada uno de los orificios 14 está ubicado de forma tal de proporcionar un contacto continuo desde la porción interna 16 del dispositivo de control de trama 10 hasta la superficie del material de trama 12, a un ángulo relativo a la dirección Z. Con preferencia, el eje longitudinal 20 de cada uno de los orificios 14 tiene componentes vectores relativos a las direcciones CD y z. Además, en una modalidad particularmente preferida, el eje longitudinal 20 de cada uno de los orificios 14 del lado respectivo del centro C del dispositivo de control de trama 10 se proporciona con un ángulo que tiene componentes vectores relativos a las direcciones CD y z desde el centro C del dispositivo de control de trama 10 hacia el borde respectivo del dispositivo de control de trama 10 o el material de trama 12. En otras palabras, como se muestra en la Figura 3, el eje longitudinal 20 de los orificios 14 presentes en el dispositivo de control de trama 10 que se encuentran del lado derecho del centro C del dispositivo de control de trama 10 está angulado hacia el borde derecho del dispositivo de control de trama 10. En forma similar, el eje longitudinal 20 de los orificios 14 distribuidos sobre la superficie del dispositivo de control de trama 10 que se encuentran del lado izquierdo del centro C del dispositivo de control de trama 10 está angulado hacia el borde izquierdo del dispositivo de control de trama 10. En aún otra modalidad preferida, el eje longitudinal 20 de los orificios 14 distribuidos en un lado respectivo del centro C del dispositivo de control de trama 10 se proporciona con componentes vectores en las direcciones CD y z, de forma tal que los orificios 14 distribuidos próximos al centro C del dispositivo de control de trama 10 tienen un componente de dirección z más grande que los orificios 14 distribuidos próximos a un borde del dispositivo de control de trama 10. Esto significa que el eje longitudinal 20 de los orificios 14 distribuidos próximos a un borde del dispositivo de control de trama 10 tiene un componente CD más grande que los orificios 14 distribuidos próximos al centro C del dispositivo de control de trama 10. Por lo tanto, como puede observarse en la modalidad ilustrativa del dispositivo de control de trama 10 de la Figura 3, a medida que los orificios 14 van del centro C del dispositivo de control de trama 10 al borde respectivo del dispositivo de control de trama 10, el componente vector de cada eje longitudinal 20 de cada orificio 14 se proporciona con un componente vector CD en aumento. Esto proporciona un aspecto angular progresivo de la orientación de cada eje longitudinal 20 de cada orificio 14 desde el centro C hasta el borde respectivo del dispositivo de control de trama 10. A este aspecto angular progresivo de la orientación de cada eje longitudinal 20 de cada orificio 14 desde el centro C hasta el borde respectivo del dispositivo de control de trama 10, se cree, sin intención de restringirse por la teoría, que el aire transmitido en forma continua desde la porción interna 16 a través de los orificios 14 hasta la superficie del material de trama 12 que pasa próxima al dispositivo de control de trama 10, proporciona un efecto de extensión en el material de trama 12. Se cree que este efecto de extensión reduce el efecto de contracción lateral de Poisson en la CD, debido a una tensión de MD sobre el material de trama 12 porque la descarga de fluido desde la serie angulada progresiva de orificios 14 puede facilitar la aplicación de un componente de fuerza sobre el material de trama 12 que se dirige hacia el borde respectivo del material de trama 12. En otras palabras, cualquier efecto en el material de trama 12 debido a una contracción lateral de Poisson es contrarrestado en cierto grado por la transferencia de impulso desde el fluido descargado hacia el material de trama 12 a través de un acoplamiento viscoso. Sin intención de restringirse por la teoría, también se cree que proporcionar orificios 14 angulados progresivamente, tal como se describe anteriormente, puede minimizar el esfuerzo sobre el material de trama 12. En otras palabras, al evitar cualquier cambio en el esfuerzo CD del material de trama 12, pueden minimizarse las variaciones en la tensión CD dentro del material de trama 12. Al aumentar gradualmente el ángulo vectorizado del eje longitudinal 20 de cada orificio 14 desde el centro C del dispositivo de control de trama 10 hasta un borde respectivo del dispositivo de control de trama 10, se aplica una fuerza viscosa más pequeña y uniforme sobre el material de trama 12. Las fuerzas aplicadas sobre un material de trama 12 que tiene diferencias en la tensión o el esfuerzo de CD, cambios en los módulos elásticos CD (es decir, variaciones en la tensión- esfuerzo), diferencias en el calibre CD en el material de trama 12, longitudes de la unidad MD diferenciales laterales y lo similar, pueden provocar arrugamiento localizado en el material de trama 12. Por lo tanto, se cree que un enfoque de ángulo vectorizado, tal como se describe en la presente, puede eliminar eficazmente las arrugas presentes en el material de trama 12 relacionadas con los efectos de contracción lateral. Además, como sabrán los experimentados en la industria, la cantidad de orificios 14, el tamaño aparente de los orificios 14, la presión de aire suministrada a la porción interna 16 del dispositivo de control de trama 10, y lo similar, pueden variarse en función de la porosidad, la densidad, el ángulo de envoltura de la trama, la tensión nominal y otras características físicas presentes en el material de trama 12, y en función de los requisitos del sistema de procesamiento correspondiente. Sin intención de restringirse por la teoría, se cree que el dispositivo de control de trama 10 puede proporcionar soporte al material de trama 12, así como un control del material de trama 12, ya que el dispositivo de control de trama 10 opera como un plano aerodinámico circular. Los experimentados en la industria podrán utilizar sistemas de modelos matemáticos para demostrar la presencia de un arrastre viscoso sobre la superficie del dispositivo de control de trama 10 para una porción de la superficie. En los dispositivos de manejo/barra de aire convencionales para el manejo de un material de trama, a medida que la velocidad de la MD del material de trama 12 aumenta, la cantidad de aire próximo al material de trama 12 (es decir, el aire circundante) aumenta, lo que provoca una pérdida del control del material de trama 12. Por lo tanto, los experimentados en la industria apreciarán que estos dispositivos de manejo/barra de aire convencionales pierden el control del material de trama, dado que el aire reflejado por el material de trama 12 sigue la ecuación de Knox-Sweeny. En otras palabras, un sustrato de trama controlado por un dispositivo de manejo/barra de aire convencional flotará sobre el dispositivo y llegará hasta el eje neutral de las características de tensión/esfuerzo CD del material de trama. Dado que las características de esfuerzo/tensión CD del material de trama pueden cambiar drásticamente (+/- 30 % normalmente), el material de trama tiende a dirigirse de un lado a otro de un dispositivo de manejo/barra de aire convencional, y provoca una pérdida de control y un zigzagueo del material de trama, que causa pliegues. En contraste, el enfoque de manejo de aire vectorizado descrito en la presente puede reducir el volumen de fluido necesario para mantener el soporte un material de trama 12 que pasa próximo al dispositivo de control de trama 10, mientras que al mismo tiempo mantiene un mejor control de un material de trama 12 en movimiento. Al dirigir y limitar la cantidad de aire refractado de los orificios 14 según lo descrito en la presente, el dispositivo de control de trama 10 no levanta por completo el material de trama 12, al tiempo que proporciona regiones pequeñas de arrastre entre cada orificio 14. Por lo tanto, el material de trama 12 tiende a permanecer 'humedecido' en la superficie del dispositivo de control de trama 10, y de este modo proporciona al dispositivo de control de trama 10 un control del material de trama 12 nunca alcanzado hasta el momento, que pasa próximo al dispositivo de control de trama 10. Volviendo nuevamente a las Figuras 1 y 3, se muestra una modalidad preferida del dispositivo de control de trama 10 que indica la distribución de los orificios 14 para un óptimo rendimiento en la eliminación de cualquier efecto debido a la contracción lateral de Poisson sobre un sustrato de trama 12 que pasa próximo al dispositivo de control de trama 10. Con preferencia, se coloca una primera línea de orificios circulares 14, 5-20 grados radialmente con respecto a la entrada (y salida) de cambio del dispositivo de control de trama 10, con el centro del primer orificio 14 alineado con la línea central del material de trama 12. El eje longitudinal 20 de los orificios 14 está con preferencia orientado hacia afuera hacia el borde del dispositivo de control de trama 10, y el material de trama 12 pasa próximo a éste, de forma tal que el ángulo del eje longitudinal 20 con respecto a la dirección Z aumenta y disminuye en forma relativa a la CD. En una modalidad preferida, los orificios 14 oscilan entre un diámetro de aproximadamente 1.27 mm (0.050 pulgadas) y 3.18 mm (0.125 pulgadas), y un espaciado de entre aproximadamente 6.35 mm (0.250 pulgadas) y 19.1 mm (0.750 pulgadas) en los centros. En una modalidad preferida, puede proporcionarse una segunda línea o fila de orificios 14 que corre paralela a la primera fila en la CD, y con un espaciado de entre aproximadamente 6.35 mm (0.250 pulgadas) y 19.1 mm (0.750 pulgadas) (es decir, aproximadamente lo grados radialmente) respecto de la primera fila CD de orificios 14. Con preferencia, las dimensiones de los orificios 14 de la segunda fila CD son equivalentes a los orificios 14 de la primera fila. Sin intención de restringirse por la teoría, se cree que el diámetro de un orificio respectivo 14, el espaciado CD o MD de los orificios 14, el tamaño (diámetro) de la superficie que comprende los orificios 14, o la presión de aire presente dentro de la porción interna 16 aplicada al material de trama 12 a través del orificio 14 pueden ser eficaces para determinar qué diámetro y espacio de los orificios 14 proporcionarán un manejo de trama óptimo, al tiempo que reducirán los efectos de la contracción lateral debido a una tensión T aplicada al material de trama 12. Asimismo, se cree que un dispositivo de control de trama 10 con una superficie más grande (diámetro más grande) requerirá una mayor cantidad de densidad de los orificios 14 presentes sobre el dispositivo de control de trama 10. Además, los experimentados en la industria apreciarán que proporcionar el dispositivo de control de trama 10 con una primera y segunda fila de orificios 14 con componentes vectores en cualquier combinación de las direcciones MD, CD y z, así como proporcionar la superficie del dispositivo de control de trama 10 con una curvatura adecuada para el manejo de un sustrato de trama 12, puede facilitar el uso del dispositivo de control de trama 10 en forma conjunta con un aparato de captación de polvo (no se muestra), a fin de captar los residuos eliminados por el sustrato de trama 12 tal como se menciona anteriormente. Como se muestra en la Figura 4, en aún otra modalidad preferida, puede proporcionarse el eje longitudinal 20 de los orificios 14 en el dispositivo de control de trama 10, a fin de brindar un componente radial o MD a un fluido que sale del dispositivo de control de trama 10 desde la porción intema 14 a través del orificio 14. Por lo tanto, los orificios 14 pueden proporcionarse con un eje longitudinal 20 que puede dirigir fluido radialmente desde la superficie del dispositivo de control de trama 10, así como en forma transversa a la MD del material de trama 12. En otras palabras, el eje longitudinal 20 de cada orificio 14 puede proporcionarse con componentes vectores en cualquier combinación de las direcciones MD, CD y z. Sin intención de restringirse por la teoría, se cree que proporcionar el eje longitudinal 20 de los orificios 14 con un componente vector en la MD puede proporcionar un componente de empuje MD a un material de trama 12 que pasa próximo a la porción externa 18 del dispositivo de control de trama 10. Se cree que se transfiere un impulso en la MD del fluido al material de trama 12 a través de un acoplamiento viscoso de la trama con el aire, proporcionando los orificios 14 con un eje longitudinal 20 con un componente vector en la MD. En una modalidad preferida, el componente de empuje se aplica sobre el material de trama 12 en la dirección del movimiento del material de trama 12, a fin de vencer el efecto de arrastre sobre el dispositivo de manejo de trama 10. Por lo tanto, cualquier vectorización de la fuerza en la MD puede vencer el arrastre viscoso y agregar una fuerza motriz al material de trama 12. Asimismo, si se desea un mayor arrastre sobre el material de trama 12 o el proceso lo requiere, los experimentados en la industria apreciarán que el eje longitudinal 20 de los orificios 14 puede proporcionarse con un componente vector en una dirección opuesta a la MD del material de trama 12. Como se muestra en la Figura 5, una modalidad preferida del dispositivo de control de trama 10 proporciona cada uno de los orificios 14 en filas sucesivas orientadas en sentido CD con un avance de un diámetro D del orificio 14 en la CD hacia un borde respectivo 20 desde la línea central C del dispositivo de control de trama 10. Asimismo, cada uno de los orificios 14 en sucesivas filas orientadas en sentido CD se proporciona con un espaciado MD S desde una fila adyacente orientada en sentido CD. La modalidad preferida mostrada en la Figura 5 proporciona a la progresión de los orificios 14 en la CD un patrón identificable que se repite después de una cantidad equivalente de filas orientadas en sentido CD igual al espaciado MD S del orificio 14 MD, dividido por el diámetro D del orificio 14. A modo de ejemplo, proporcionar a los orificios 14 un diámetro D de 1.57 mm (0.062 pulgadas) y un espaciado MD S de 9.53 mm (0.375 pulgadas), proporcionaría un patrón que se repite en la MD cada seis filas de orificios orientados en sentido CD. Sin intención de restringirse por la teoría, se cree que proporcionar dicho desplazamiento orientado en sentido CD y MD a los orificios 14 puede proporcionar suficiente impacto del aire sobre el material de trama 12 desde el dispositivo de control de trama 10, a fin de proporcionar los beneficios antes mencionados al material de trama 12. No obstante, los experimentados en la industria podrán colocar cada orificio 14 sobre la superficie del dispositivo de control de trama 10 en cualquier patrón que utilice cualquier diámetro D de los orificios 14, en cualquier espaciado CD y MD, en cualquier número de densidad necesario para proporcionar la reducción necesaria, apropiada o suficiente de los efectos de la contracción lateral, dado que se aplica una tensión T sobre el material de trama 12 que pasa próximo al dispositivo de control de trama 10. Se cree que proporcionar un espaciado MD S entre las sucesivas filas orientadas en sentido CD de orificios 14 que avance un diámetro D de un orificio 14 en la CD hacia el borde respectivo 20 desde la línea central C del dispositivo de control de trama 10 puede proporcionarle al 6 material de trama 12 un mayor contacto con un fluido transmitido desde los orificios 14 a medida que el material de trama 12 pasa próximo al dispositivo de control de trama 10. Por lo tanto, se reduce cualquier contracción lateral debido a una tensión T aplicada al material de trama 12, y se elimina eficazmente cualquier efecto de "arruga" resultante sobre el material de trama 12, debido a la presencia de fuerzas de impulso de aire altas que actúan en la misma parte del material de trama 12 mediante dispositivos de manejo de aire ya conocidos en la industria. Por lo tanto, el fluido que sale de cada orificio 14 puede proporcionarse con una velocidad de impulso más alta. Proporcionar una salida de fluido de cada orificio 14 con una velocidad de impulso más alta puede aumentar la cantidad de fluido disponible para penetrar en el material de trama 12 y reducir la cantidad de fluido reflejado desde el material de trama 12 impactado. De esta forma, el arrastre ejercido sobre el material de trama 12 con respecto al dispositivo de control de trama 10 aumenta, lo que facilita un mayor control del material de trama 12 mediante un dispositivo de control de trama 10. Como sabrán los experimentados en la industria, un material de trama 12 puede producirse con una máquina de fabricación de papel o lo similar. El material de trama 12 producido a partir de un secador de aire pasante anterior, o sección de prensado, puede transportarse mediante un fieltro o tejido de prensa a un rodillo de prensa que transfiere el material de trama 12 a un rodillo prensa Yankee. El material de trama 12 puede ponerse en acoplamiento estrecho con la superficie de un secador Yankee en virtud del cual la trama se seca rápidamente mediante la transferencia de calor desde el secador y desde una boquilla de aire generalmente ubicada sobre la parte superior del secador. El material de trama resultante 12 puede desprenderse de la superficie de un secador con una cuchilla. En una modalidad preferida, después de que el material de trama 12 se quita de la superficie del secador con la cuchilla, el dispositivo de control de trama 10 descrito en la presente puede utilizarse entonces para dirigir el material de trama 12 a través de una calandra. El material de trama 12 que sale de la calandra puede redireccionarse nuevamente, mediante un segundo dispositivo de control de trama 10, según se describe en la presente, a un carrete o dispositivo de enrollado en donde el material de trama 12 se enrolla en carretes, como sabrán los experimentados en la industria. Tal como se ilustra en la Figura 6, en una vista esquemática en planta ilustrativa del dispositivo de control de trama 10, éste puede utilizarse para cambiar la dirección del material de trama 12 en una línea de procesamiento. En esta modalidad ilustrativa, el material de trama 12 se mueve en una primera dirección anterior al contacto del fluido próximo al dispositivo de control de trama 10. El dispositivo de control de trama 10 puede proveerse con un eje longitudinal y ubicarse de modo que el eje longitudinal del dispositivo de control de trama 10 se encuentre en relación angular con respecto al movimiento direccional del material de trama 12. A modo de ejemplo no limitante, el eje longitudinal del dispositivo de control de trama 10 puede proveerse en un ángulo de 45° en relación con la dirección de máquina del material de trama 12. De este modo, el dispositivo de control de trama 10 puede redirigir el material de trama 12 en una segunda dirección de movimiento para pasos adicionales de procesamiento. En la modalidad ilustrativa precedente, la dirección de máquina del material de trama 12 se ha alterado 90° con respecto a la dirección de máquina del material de trama 12 antes de entrar en contacto con el dispositivo de control de trama 10 luego del contacto con el fluido próximo al dispositivo de control de trama 10. Tal como se ilustra en la Figura 7, el dispositivo de control de trama 10 puede proveerse para cambiar la dirección del material de trama 12 en un proceso para la fabricación de papel. En esta modalidad ilustrativa, el material de trama 12 puede proveerse con una primera dirección anterior al contacto del fluido próximo al dispositivo de control de trama 10. El dispositivo de control de trama 10 puede proveerse con un eje longitudinal que está generalmente paralelo a la dirección transversal a la máquina del material de trama 12. Mediante el contacto del fluido próximo al material de trama 12 con el dispositivo de control de trama 10, puede alterarse la dirección del material de trama 12 para proveer lo que los experimentados en la industria conocen como "ángulo de envoltura". Tal como resulta conocido para los experimentados en la industria, el ángulo de envoltura puede variar de aproximadamente 0° a aproximadamente 180° en relación con la superficie del dispositivo de control de trama 10. También se cree que al proporcionar orificios 14 con una forma generalmente cilindrica, un fluido presurizado contenido en la porción interior 16 del dispositivo de control de trama 10 y transportado a la porción externa 18 del dispositivo de control de trama 10 a través de los orificios 14 puede proveer un colchón de presión uniforme. Por lo tanto, el material de trama 12 puede soportarse más uniformemente y mantenerse en una condición de flotación más estable. Tal diseño de orificio cilindrico 14 puede contemplar menores requerimientos de presión y así también una menor potencia de ventiladores de suministro de aire, lo que resulta en ahorro de energía. Además, al proveer filas de orificios 14 colineales en la CD, pero no en la MD del material de trama 12, los materiales de trama recubiertos 12 no se ven afectados negativamente por el modelo de carril del recubrimiento húmedo o del chorro de calor debido al aspecto de secado con un diseño de descarga de orificio cilindrico 14. Se sabe que las velocidades de descarga de los orificios con alta presión de los diseños convencionales pueden provocar arrugas o agitación del material de trama 12 sobre muchos sustratos de trama livianos. Al proveer orificios 14 con un patrón alterno, tal como se describe en la presente, puede lograrse que una trama liviana permanezca prácticamente plana sin casi nada de agitación.

El gas presurizado, con preferencia aire, puede suministrarse a la porción interior 16 del dispositivo de control de trama 10 mediante un elemento adecuado, tal como un ventilador. La porción interior 16 del dispositivo de control de trama 10 se encuentra con preferencia en comunicación continua con una cavidad o recinto dispuestos dentro de la porción interior 16 del dispositivo de control de trama 10. Tal como resultará conocido para los experimentados en la industria, puede utilizarse un grifo de colchón de presión para medir la presión de soporte de la trama. La presión suministrada con ventilador (la presión del ventilador que se desarrolla dentro de la porción interior 16 del dispositivo de control de trama 10) puede medirse según sea necesario. Sin embargo, la presión de aire puede proveerse según se requiera y puede depender de las características del material de trama 12 y de la configuración y del diseño del dispositivo de control de trama 10 o de cualquier otro equipo de procesamiento de material de trama 12 que se utilice. Para los materiales de trama porosos 12, el impacto del fluido que pasa a través del material de trama 12 puede desprender restos (es decir, fibras sueltas, polvo, pelusa y lo similar), o hacer que se desprendan restos, de la región próxima al material de trama 10 o del material de trama 12 en sí. De esta manera, el dispositivo de control de trama 10 puede utilizarse con un aparato de captación de polvo, o incorporarse a él (no se muestra). Una modalidad ilustrativa no limitante de un dispositivo de captación de polvo adecuado para usar con el dispositivo de control de trama 10 de la presente invención contempla la ubicación de una campana opuesta al dispositivo de control de trama 10 que puede captar los restos que se desprenden del material de trama 12 debido a cualquier impacto del fluido desde el dispositivo de control de trama 10 sobre el material de trama 12. Asimismo, los dispositivos de control de trama individuales 10 pueden alternarse sucesivamente encima y debajo del sustrato de la trama 12 en la MD con el fin de facilitar la eliminación de los restos de ambas caras del material de trama 12. De todos modos, sorprendentemente se ha comprobado que la cantidad de fluido que sale del dispositivo de control de trama 10 debe ser igual a la cantidad de fluido que impacta el aparato de captación de polvo conectado en forma continua con el dispositivo de control de trama 10. Esto puede resultar en un equilibrio general de la cantidad de fluido, y así se aumenta el control del material de trama 12 mediante el dispositivo de control de trama 10 y se contempla una eliminación eficaz de los restos del material de trama 12. También debe entenderse que la presente invención no se limita a esta construcción y disposición particular de los componentes aquí ilustrados y descritos, sino que abarca cualquier forma modificada de ellos que entren dentro del alcance de las reivindicaciones a continuación. Por ejemplo, cuando se hace referencia a orificios, pueden emplearse ranuras en lugar de ellos. Todos los documentos citados en la Descripción detallada de la invención se incorporan en sus partes relevantes como referencia en el presente documento; la cita de cualquier documento no debe ser interpretada como una admisión de que constituye una industria anterior respecto de la presente invención. En el grado en que cualquier significado o definición de un término en este documento escrito contradiga cualquier significado o definición del término en un documento incorporado como referencia, el significado o definición asignado al término en este documento escrito deberá regir. Si bien se han ilustrado y descrito modalidades particulares de la presente invención, será evidente para aquéllos con conocimiento en la industria que se pueden hacer varios cambios y modificaciones sin desviarse del espíritu y alcance de la invención. Se ha pretendido, por consiguiente, cubrir en las reivindicaciones anexas todos los cambios y modificaciones que están dentro del alcance de la invención.

Claims

REIVINDICACIONES

1. Un aparato para reducir la contracción lateral de Poisson en un sustrato de trama en movimiento con dirección de máquina, el aparato caracterizado por:: una superficie con una dirección de máquina, una dirección transversal a la máquina ortogonal a la dirección de máquina, y una dirección z ortogonal a la dirección de máquina y la dirección transversal a la máquina; y una pluralidad de orificios dispuestos sobre la superficie, cada uno de ellos está conectado operativamente a una fuente de presión positiva, de forma tal que los orificios proporcionan una comunicación continua de la presión positiva a través de la superficie al sustrato de trama que pasa próximo a ella; el aparato está caracterizado además porque cada uno de los orificios tiene un eje longitudinal asociado; el aparato está caracterizado además porque el eje longitudinal de un primer orificio tiene una primera inclinación relativa a la dirección z; el aparato está caracterizado además porque el eje longitudinal de un segundo orificio tiene una segunda inclinación relativa a la dirección z; el aparato está caracterizado además porque la primera y segunda inclinación son diferentes.

2. El aparato de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque el primer y segundo orificio están espaciados en dirección transversal a la máquina.

3. El aparato de conformidad con las reivindicaciones precedentes, caracterizado además porque la primera inclinación es menor que la segunda inclinación.

4. El aparato de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado además porque por lo menos una porción de la primera y segunda inclinación se encuentra en dirección transversal a la máquina.

5. El aparato de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado además porque por lo menos una porción de la primera y segunda inclinación se encuentra en dirección de máquina.

6. El aparato de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado además porque la primera inclinación y la segunda inclinación están dirigidas hacia un primer borde del sustrato de trama.

7. El aparato de conformidad con la reivindicación 6, caracterizado además por un tercer y cuarto orificio, que están conectados operativamente a la fuente de presión positiva, proporcionan una comunicación continua de la presión positiva a través de la superficie al sustrato de trama que pasa próximo a ésta, y que tienen una tercera y cuarta inclinación relativa a la dirección z.

8. El aparato de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado además porque por lo menos un tercer orificio tiene un tercer eje, el cual tiene una tercera inclinación que es mayor que la segunda inclinación; y el tercer orificio está posicionado distalmente respecto del primer orificio.

9. El aparato de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado además porque la fuente de presión positiva es un recinto que está conectado operativamente a la superficie.

10. El aparato de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado además por un tercer orificio, que proporciona una comunicación continua de la presión positiva a través de la superficie al sustrato de trama que pasa próximo a ésta, y que tiene un tercer eje con una tercera inclinación relativa a la dirección z y está espaciado del primer y segundo orificio en dirección de máquina.