PT1613807E - Correia ranhurada de prensagem para sapata com entalhes cónicos - Google Patents

Description

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Descrição "Correia ranhurada de prensagem para sapata com entalhes cónicos"

Antecedentes da invenção 1. Campo da invenção A presente invenção refere-se à utilização de uma correia no fabrico de papel, particularmente uma correia ranhurada que apresenta entalhes para utilização no troço de prensagem de uma máquina de fabrico de papel. 2. Descrição da técnica anterior

Durante o processo de fabrico de papel, um tecido de fibras celulósicas é formado pela deposição de uma lama fibrosa, quer dizer, uma dispersão aquosa de fibras de celulose, num tecido de moldagem em movimento no troço de moldagem da máquina de papel. Uma grande quantidade de água é drenada da lama através do tecido de moldagem, deixando o tecido de fibras celulósicas na superfície do tecido de moldagem. 0 novo tecido de fibras celulósicas formado segue do troço de moldagem para um troço de prensagem, que compreende uma série de rolos rotativos de prensagem. 0 tecido de fibras celulósicas passa através dos rolos rotativos de prensagem suportado por um tecido de prensagem, ou, tal como é frequentemente o caso, entre dois de tais tecidos de prensagem. Entre os rolos rotativos de prensagem, o tecido de fibras celulósicas é sujeito a forças de compressão que 2 espremem água do mesmo, e que aderem as fibras celulósicas no tecido uma à outra para transformar o tecido de fibras celulósicas numa folha de papel. A água é aceite pelo tecido ou tecidos de prensagem e, idealmente, não retorna para a folha de papel. A folha de papel finalmente segue para um troço de secagem, que compreende pelo menos uma série de tambores ou cilindros de secagem rotativos, que são internamente aquecidos a vapor. A folha de papel formada nova é direccionada num trajecto em serpentina sequencialmente em redor de cada um de uma série de tambores por um tecido de secagem, que retém a folha de papel próxima contra as superfícies dos tambores. Os tambores aquecidos reduzem o conteúdo de água da folha de papel para um nivel desejado através de evaporação.

Deverá ser apreciado que os tecidos de moldagem, prensagem e secagem assumem todos a forma de laços sem-fim na máquina de papel e funcionam no modo de transportadores. Deverá ser adicionalmente apreciado que o fabrico de papel é um processo continuo que segue a velocidades consideráveis. Quer dizer, a lama fibrosa é continuamente depositada no tecido de moldagem no troço de moldagem, enquanto que uma folha de papel fabricada nova é continuamente enrolada em rolos após sair do troço de secagem.

Os tecidos de fabrico de papel actuais são produzidos numa grande de variedades de estilos concebidos para corresponder às exigências das máquinas de papel nas quais 3 eles se encontram instalados para os graus de papel a serem fabricados. Geralmente, eles compreendem um tecido base. Os tecidos base podem ser tecidos de monofilamentos, monofilamentos dobrados, fios multifilamentos ou multifilamentos dobrados, e podem apresentar uma só camada, várias camadas ou serem laminados. Os fios são tipicamente estrugidos de qualquer resina polimérica sintética, tal como poliamida e resinas de poliéster, utilizadas para este efeito pelos técnicos especialistas em vestir máquinas de fabrico de papel.

Os próprios tecidos base apresentam várias formas diferentes. Por exemplo, eles podem ser tecidos sem-fim, ou tecidos planos e subsequentemente transformados na forma sem-fim com uma costura tecida. Alternativamente, eles podem ser produzidos por um processo geralmente conhecido como tecelagem sem-fim modificada, em que os bordos de lado a lado do tecido base se encontram munidos com laços de costura utilizando os fios da direcção da máquina (MD) do mesmo. Neste processo, os fios MD tecem continuamente para trás e para a frente entre os bordos de lado a lado do tecido, voltando para trás em cada bordo e formando um laço de costura. Um tecido base produzido deste modo é colocado numa forma sem-fim durante a instalação numa máquina de papel, e por esta razão é designado como tecido que se pode costurar na máquina. Para colocar um tal tecido numa forma sem-fim, os dois bordos lado a lado são unidos, os laços de costura nos dois bordos interdigitados um com o outro, sendo um pino ou 4 pivô de costura direccionado através da passagem formada pelos laços de costura interdigitados.

Adicionalmente, os tecidos podem ser laminados colocando pelo menos um tecido base dentro do laço sem-fim formado por outro, e agulhando uma manta de fibra cortada através destes tecidos base para unir os mesmos um ao outro. Um ou mais destes tecidos base podem ser do tipo que se pode costurar na máquina. Isto é agora um tecido de prensagem laminado bem conhecido com uma estrutura de suporte base múltipla.

De qualquer modo, os tecidos base são na forma de laços sem-fim, e são costurados em tais formas que apresentam um comprimento especifico, medido longitudinalmente em redor do mesmo, e uma largura especifica, medida transversalmente através do mesmo.

Os troços de prensagem tradicionais compreendem uma série de ranhuras entre dois rolos, formadas por pares de rolos de prensagem cilíndricos contíguos. Recentemente, verificou-se como sendo vantajoso a utilização de rolos rotativos de prensagem longos em relação à utilização de rolos rotativos formados por pares de rolos contíguos. Quanto mais longo for o tecido que pode ser sujeito à pressão nos rolos rotativos, mais água pode ser removida do mesmo, e, consequentemente, menos água irá permanecer para ser removida através de evaporação no troço do secador.

Nas prensas de rolos rotativos longos da variedade do tipo sapata, os rolos rotativos são formados entre um rolo de prensagem cilíndrico e uma sapata de pressão arqueada. A 5 última apresenta uma superfície côncava cilíndrica que apresenta um raio de curvatura próximo ao rolo de prensagem cilíndrico. Quando o rolo e sapata são colocados numa proximidade física próxima, é formada uma ranhura que pode ser cinco a dez vezes maior na direcção da máquina do que uma formada entre dois rolos de prensagem. Isto aumenta o denominado tempo de estadia do tecido de fibras na ranhura longa enquanto se mantém o mesmo nivel de pressão por polegada quadrada de força de pressão utilizada em prensas de dois rolos. 0 resultado desta tecnologia de ranhura longa tem sido um aumento dramático na retirada de água do tecido de fibras no rolo rotativo longo quando comparado com ranhuras entre rolos convencionais em máquinas de papel.

Uma prensa de ranhura longa do tipo sapata exige uma correia especial. Esta correia encontra-se concebida para proteger o tecido de prensagem suportando, transportando, e retirando, água do tecido de fibras do desgaste acelerado que iria resultar do contacto directo, deslizante, por cima da sapata de pressão estacionária. Uma tal correia tem que ser realizada com uma superfície impermeável, lisa, que viaja, ou desliza, por cima da sapata estacionária numa película lubrificante de óleo. A correia move-se através da ranhura a aproximadamente a mesma velocidade que o tecido de prensagem.

As correias de uma tal variedade são feitas, por exemplo, impregnando um tecido base, que assume a forma de um laço sem-fim, com uma resina polimérica sintética. De preferência, a resina forma um revestimento de alguma 6 espessura predeterminada na superfície interna da correia, de modo que os fios dos quais o tecido base é tecido podem ser protegidos do contacto directo com o componente da sapata de pressão arqueado da prensa de ranhura longa. É frequentemente desejável munir a correia com um revestimento de resina de alguma espessura predeterminada na sua superfície externa assim como na sua superfície interna. Além disso, quando a superfície externa da correia apresentar um revestimento de resina com alguma espessura predeterminada, permite que ranhuras, furos cegos ou outras cavidades sejam formadas nessa superfície sem expor qualquer parte do tecido base. Estas características proporcionam o armazenamento temporário de água pressionada do tecido nos rolos rotativos de prensagem. De facto, para algumas formas de realização de prensa de ranhura longa, a presença de algum volume de cavidade, proporcionado pelas ranhuras, furos cegos ou semelhantes, na superfície externa da correia, é uma necessidade. A presente invenção refere-se a correias de prensagem de sapata que apresentam várias ranhuras e entalhes na direcção da máquina localizados no revestimento de resina na superfície externa das mesmas.

Sumário da invenção A presente invenção refere-se a uma correia de prensagem de sapata que apresenta, formada numa superfície externa, várias ranhuras paralelas à direcção da máquina. Cada ranhura apresenta formada dentro da mesma vários entalhes cónicos. Os 7 entalhes encontram-se espaçados ao longo de cada ranhura com centros coincidentes com a linha central da ranhura. As posições dos entalhes encontram-se em degraus, diagonalmente através de ranhuras paralelas.

Breve descrição dos desenhos

Figura 1 vista da planta da correia de prensagem de sapata de acordo com a presente invenção;

Figura 2A vista em corte na direcção da máquina da correia na figura 1 antes da realização dos entalhes;

Figura 2B vista em corte na direcção da máquina após a realização dos entalhes ter tido lugar;

Figura 3 vista da planta da presente invenção com respiradouros abertos sob condições de fecho da ranhura; e

Figura 4 vista em corte do processo da realização dos entalhes de acordo com a invenção.

Descrição pormenorizada das formas de realização preferidas

Uma forma de realização preferida da invenção será descrita no contexto das correias de prensagem de sapata da máquina de fabrico de papel. Contudo, deverá ser notado que a invenção é aplicável a correias de processo utilizadas em outros troços de uma máquina de papel, assim como àquelas utilizadas em outras instalações industriais onde é vantajoso possuir correias que facilitam a retirada de água. A figura 1 é uma vista da planta de uma correia de prensagem de sapata ranhurada 1 de acordo com uma forma de realização da presente invenção. As figuras 2A e 2B são secções transversais da correia 1 vistas na direcção da máquina. Antes de descrever a correia 1 pormenorizadamente, contudo, deverá ter-se em atenção o seguinte: para facilitar a retirada de água numa prensa de rolos rotativos ampliada, uma correia de prensagem de sapata da técnica anterior típica apresenta ranhuras longitudinais formadas na sua superfície para ventilar ar e água da folha e tecido de prensagem conforme passa através dos rolos rotativos. Contudo, esta correia convencional pode sofrer de algum grau de fecho da ranhura que vai de nenhum até ao fecho completo da ranhura conforme o material da matriz da correia se desvia sob a carga da ranhura fazendo com que as duas superfícies de contacto em cada um dos lados da ranhura entrem em contacto e impeçam a ventilação que é tão crucial ao rendimento da correia. A correia 1 da presente invenção resolve este problema adicionando uma matriz de entalhes cónicos 2 a cada ranhura 3. Vantajosamente, o entalhe 2 é uma cavidade adicional colocada na correia 1 para permitir o fluxo da água para dentro das ranhuras 3 da correia enquanto a correia 1 ainda se encontra no rolo rotativo de prensagem, tal como apresentado na figura 2B. Tal como adicionalmente ilustrado na figura 3, os entalhes 2 impedem o fecho completo da ranhura sob pressão ao proporcionar respiradouros 6 dentro das ranhuras 3 e deste modo melhorar a retirada da água. Quer dizer, os respiradouros 6 permitem o fluxo de água para 9 dentro das ranhuras 3 da correia enquanto que a correia 1 se encontra ainda no rolo rotativo de prensagem. Os entalhes 2 encontram-se espaçados ao longo das ranhuras 3 que se encontram na direcção da máquina (MD) com, de preferência, centros coincidentes com as linhas centrais da ranhura MD. As posições dos entalhes 2 encontram-se em degraus por exemplo, diagonalmente através de ranhuras paralelas contíguas para minimizar a fraqueza da superfície local 4.

Note na figura 2B que o perfil do entalhe 2 é ligeiramente maior do que a ranhura 3 que abre no topo, mas afunila para baixo para eventualmente corresponder ao perfil de pelo menos o troço do fundo da reentrância 3. Note que adicionalmente os entalhes 2 estendem-se não mais profundamente do que a profundidade da ranhura 3. De maior preferência, os entalhes 2 surgem somente centrados em, e não deslocados, das ranhuras 3. Finalmente, note que os entalhes 2 não alteram a forma geral dos entalhes 3 excepto nos locais específicos dos entalhes 2.

Numa forma de realização adicional da correia 1 de acordo com a presente invenção, a forma de um ou mais dos entalhes cónicos pode ser modificada. Como um exemplo, a forma do entalhe cónico pode ser alongada ao longo, na direcção da máquina, da ranhura. Contudo, encontram-se contemplados outros tipos de moldagens dos entalhes cónicos. Esta moldagem dos entalhes cónicos pode, por exemplo, melhorar adicionalmente as vantagens descritas anteriormente 10 da correia 1 de acordo com a invenção (tal como a retirada melhorada da água) em aplicações particulares. A figura 4 ilustra o processo, de realização dos entalhes, utilizado no fabrico da correia 1. Os entalhes 2 podem ser criados ao mesmo tempo que as ranhuras 3 para assegurar o alinhamento e minimizar o tempo de processamento. Ambos os entalhes 2 e ranhuras 3 podem ser criados por corte. Contudo, outros meios apropriados para o efeito para criar os entalhes 2 e ranhuras 3 podem também ser utilizados pelo técnico. Cortadores 7 de entalhes encontram-se alinhados com cortadores de ranhuras (não apresentados) e apresentam um movimento de vaivém no processo para proporcionar 0 espaçamento exigido. As dimensões e perfis exactos dos entalhes 2 irão depender de cada aplicação particular. Em ligação a isto, deverá ser notado que o entalhe 2 cónico que apresenta, por exemplo, a forma alongada acima descrita, pode ser formado simplesmente atrasando os cortadores 7 no fundo do seu batimento tipicamente por uma fracção de segundos. Isto irá proporcionar aos entalhes 2 a sua forma oval ou alongada em oposição, por exemplo, a um cone puro.

Existem diferenças importantes entre a presente invenção e aquela pensada na patente US 6.029.570 ("patente '570") . A patente '570 descreve uma correia que apresenta ambos ranhuras e furos cegos. Note contudo que os furos cegos são somente coincidentes com pelo menos uma ranhura. Embora a patente '570 descreva que "as ranhuras se encontram acopladas 11 através dos centros dos furos cegos" (coluna 2, linhas 55 a 56), note que a patente '570 também ensina que os furos cegos são o volume de armazenamento principal de água, e que as ranhuras são praticamente desnecessárias. Por isso, os furos não funcionam como condutas para transferência de água para dentro das ranhuras sob carga. Adicionalmente, os furos cegos são cilíndricos na forma e podem estender-se para lá da profundidade das ranhuras. Mais importante, o padrão de furos para ranhuras não é importante para que a correia da '570 funcione. A presente invenção é também diferente daquela do documento DE 44 11 621. Este documento descreve uma correia ranhurada que apresenta uma denominada "cavidade de superfície". Contudo, a correia da '621 apresenta, especificamente, ranhuras em forma de gota de lágrima que se encontram propositadamente concebidas para fechar completamente sob pressão e deste modo não absorver água no rolo rotativo de prensagem, mas antes ao deixar o rolo rotativo numa tentativa para controlar a re-humidificação da folha de papel. Adicionalmente, a correia da '621 apresenta furos "cegos", não entalhes, centrados nas ranhuras. Estes "furos" estendem-se somente da superfície da correia para o topo da ranhura concebida especialmente tal como se pode ver nas figuras 3 a 5 e 8 a 10. Além disso, estes "furos" encontram-se descritos na reivindicação 2 como "a primeira área (28) que começa na superfície da correia (20)". Na mesma reivindicação, a ranhura é descrita como "a secunda área (30) 12 com uma secção de transversal maior do que a primeira área (28) " .

Lisboa, 23 de Fevereiro de 2010.

Claims (8)

1 Reivindicações 1. Correia de prensagem de sapata que apresenta várias ranhuras (3) na direcção da máquina, formadas na superfície da mesma, apresentando cada ranhura (3) vários entalhes (2) cónicos formados dentro das mesmas, em que o perfil do entalhe é mais largo no seu topo aberto do que aquele da ranhura (3) de modo que a estender-se para dentro das superfícies (4) que separam as ranhuras contíguas (3), afunila para baixo para uma largura do fundo da ranhura, e apresenta uma profundidade menor do que ou igual àquela da ranhura (3).

2. Correia de acordo com reivindicação 1, caracterizada por os entalhes (2) se encontrarem espaçados ao longo de cada ranhura (3) com centros coincidentes com a linha central da ranhura.

3. Correia de acordo com as reivindicações 1 ou 2, caracterizada por as posições dos entalhes (2) se encontrarem em escada diagonalmente através de ranhuras (3) paralelas contíguas.

4. Correia de acordo com qualquer das reivindicações 1 a 3, caracterizada por os entalhes (2) inibirem o fecho da ranhura sob pressão de modo a ventilar água para dentro 2 das ranhuras (3), melhorando deste modo a retirada da água da folha.

5. Correia de acordo com qualquer das reivindicações 1 a 4, caracterizada por a forma de um ou mais dos entalhes cónicos (2) ser alongada ao longo, na direcção da máquina, da ranhura (3).

6. Processo para moldar ranhuras (3) e entalhes (2) na superfície de uma correia de acordo com qualquer das reivindicações anteriores, compreendendo o processo moldar várias ranhuras longitudinais (3) na superfície da correia, e moldar uma matriz de entalhes cónicos (2) em cada ranhura (3), caracterizado por os entalhes (2) se encontrarem espaçados ao longo de cada ranhura (3), apresentarem os seus centros alinhados coincidentes com a linha central da ranhura, e as posições dos entalhes (2) se encontrarem em escada diagonalmente através de ranhuras (3) paralelas contíguas.

7. Processo de acordo com a reivindicação 6, caracterizado por a forma de um ou mais dos entalhes cónicos (2) ser alongada ao longo, na direcção da máquina, da ranhura (3) .

8. Processo de acordo com a reivindicação 7, caracterizado por o entalhe (2) apresentar uma forma alongada e ser 3 formado atrasando um batimento de corte por um período predeterminado. Lisboa, 23 de Fevereiro de 2010.