CUCHILLA RASCADORA.

Cuchilla rascadora (1, 101) con un volumen de desgaste (5, 105) que comprende un material de matriz (9,

108) y que puede ser puesto en contacto tribológico, al menos a tramos, con la superficie envolvente de un cilindro giratorio, estando incrustado en el material de matriz, al menos a tramos, un lubricante líquido, caracterizada porque en el material de matriz está incrustado, al menos a tramos, un lubricante sólido (10, 106)

Cuchilla rascadora.

La invención concierne a una cuchilla rascadora para rascar la superficie envolvente de un cilindro giratorio, especialmente en una máquina de fabricación y/o manipulación ulterior de una banda de material, especialmente una banda de material fibroso, según el preámbulo de la reivindicación 1.

Para mantener limpias las superficies envolventes de cilindros dispuestos, por ejemplo, en máquinas de manipulación de bandas, tales como máquinas papeleras, se utilizan sistemas rascadores. En los sistemas rascadores conocidos se pone una cuchilla rascadora en contacto tribológico con la superficie envolvente del cilindro. Debido al contacto tribológico entre el cilindro y la cuchilla rascadora se erosiona tanto el material de la cuchilla rascadora como el material del revestimiento del cilindro. Para mantener lo más pequeño posible el desgaste de la cuchilla rascadora, pero sobre todo el del revestimiento del cilindro, se lubrican los sistemas rascadores conocidos por medio de un dispositivo de lubricación a través del cual se alimenta un lubricante al sistema tribológico.

Si, debido a un defecto del dispositivo de lubricación, falla la lubricación del sistema tribológico cuchilla rascadora-revestimiento del cilindro, se produce entonces en los sistemas rascadores conocidos la destrucción de la envolvente del cilindro y/o de la cuchilla rascadora a consecuencia del altísimo rozamiento sin lubricación y de la producción de calor concomitante.

Es conocido también el recurso de que el material que forma la cuchilla rascadora sea provisto de un lubricante, por ejemplo impregnada con éste, cuyo material lubricante sea liberado al aumentar el desgaste y sirva para la lubricación entre la cuchilla rascadora y la superficie rascada. Una impregnación de esta clase con un lubricante líquido es conocida, por ejemplo, por el documento US 3,014,833.

El empleo de un lubricante sólido incrustado en el material de matriz de una cuchilla rascadora es conocido, por ejemplo, por los documentos WO 02/46526 A1 y EP 1 295 988 A1.

El problema de la presente invención consiste en proponer una cuchilla rascadora que esté configurada de tal manera que una interrupción de la alimentación de lubricante no conduzca inmediatamente a la destrucción de la envolvente del cilindro y/o de la cuchilla rascadora.

El problema se resuelve con las características de la reivindicación 1.

La cuchilla rascadora del género expuesto presenta un volumen de desgaste que comprende un material de matriz y que puede ponerse en contacto tribológico, al menos a tramos, con la superficie envolvente de un cilindro giratorio, estando incrustado en el material de matriz, al menos a tramos, al menos un lubricante líquido.

Ensayos realizados por la solicitante han puesto de manifiesto de manera sorprendente que el coeficiente de rozamiento del volumen de desgaste puede reducirse netamente cuando en el material del volumen de desgaste esté incrustado a tramos tanto un lubricante líquido como un lubricante sólido. Como han demostrado los ensayos, con la combinación de lubricante sólido y lubricante líquido en el material del volumen de desgaste se puede prescindir incluso completamente de una lubricación externa por medio de un dispositivo de lubricación. La combinación de lubricantes sólido-líquido incrustada en el material del volumen de desgaste actúa aquí de tal manera que el revestimiento del cilindro no se cierra con un unto de partículas de lubricante abrasionadas, de modo que, por ejemplo, no se afecta negativamente al perfil de aspereza ni, por tanto, resulta perjudicada la acción de rascado.

En las reivindicaciones subordinadas se indican ejecuciones y perfeccionamientos ventajosos de la invención.

Debido a la habilitación de un lubricante líquido en el material de matriz del volumen de desgaste se libera el lubricante líquido incrustado en el material de matriz durante la erosión del material de matriz del volumen de desgaste - lo que puede ocurrir, por ejemplo, cuando cese o sea demasiado pequeña la lubricación proporcionada por el lubricante que debe ser proporcionado por el dispositivo de lubricación -. Mediante el lubricante liberado se lubrica el sistema tribológico cuchilla rascadora-revestimiento del cilindro y se impide una destrucción de la cuchilla rascadora y/o del revestimiento del cilindro.

Como quiera que el lubricante es líquido, se consigue, además, una distribución rápida y uniforme del lubricante en la zona de contacto entre el volumen de desgaste de la cuchilla rascadora y el revestimiento del cilindro.

Habilitando una cantidad y/o calidad suficientes del lubricante durante la erosión del material de matriz del volumen de desgaste es incluso imaginable que se prescinda completamente de una lubricación externa del sistema tribológico como la descrita anteriormente.

Por lubricante deberá entenderse en este contexto un material mediante el cual se reduzca, con su empleo, el coeficiente de rozamiento del sistema tribológico cuchilla rascadora-envolvente del cilindro en comparación con el caso en el que no se emplee este material.

Las cuchillas rascadoras se forman en general, al menos a tramos, a partir de materiales polímeros, especialmente materiales de matriz en los que están incrustados materiales de relleno en forma, por ejemplo, de fibras o partículas. Debido a la habilitación de tales materiales de matriz se puede ajustar un gran número de propiedades de una cuchilla rascadora. Por tanto, el material de matriz del volumen de desgaste comprende preferiblemente un material de matriz polímero, estando incrustado el al menos un lubricante líquido, al menos a tramos, en el material de matriz polímero.

El material de matriz polímero comprende aquí, por ejemplo en solitario o en combinación: resina de éster ciánico, resina fenólica, resina de formaldehído, material termoplástico.

Preferiblemente, la resina de formaldehído comprende una resina epoxídica, pudiendo comprender el material termoplástico polisulfuro de fenileno y/o polieteretercetona.

Para que puedan materializarse independientemente una de otra varias propiedades de una cuchilla rascadora, como, por ejemplo, rigidez y similares, puede estar previsto que la cuchilla rascadora esté constituida por varias capas dispuestas estratificadamente una sobre otra, contribuyendo decisivamente cada una de las capas a determinar una propiedad específica de la cuchilla rascadora. Por este motivo, una ejecución preferida de la invención prevé que el material de matriz del volumen de desgaste comprenda varios tramos de material configurados en forma de capas que están unidos estratificadamente uno a otro con formación de una llamada "estructura de emparedado", comprendiendo preferiblemente uno de los tramos de material en forma de capas el material de matriz polímero con el al menos un lubricante líquido incrustado en el mismo.

Preferiblemente, el lubricante líquido está disuelto al menos parcialmente en el material de matriz polímero, con lo que se garantiza, entre otras cosas, que el lubricante líquido esté homogéneamente mezclado con el material de matriz. Ahora bien, es imaginable que en el material de matriz se formen cavidades, por ejemplo en el sentido de una estructura de burbujitas que esté llena del lubricante.

El al menos un lubricante líquido puede comprender aquí un lubricante no reactivo. Como lubricante no reactivo se pueden citar a título de ejemplo, en solitario o en combinación: aceite de silicona, plastificante de éster, aceite aromático, aceite nafténico, aceite parafínico, aceite blanco, aceite vegetal, BYKClean3700® de la firma BYK-Gardner GmbH.

El al menos un lubricante líquido puede comprender, además, un lubricante reactivo. Por lubricante reactivo ha de entenderse un lubricante que esté ligado al menos por un enlace molecular covalente a al menos un componente del material de matriz; a título de ejemplo, puede citarse BYK-Silclean 3700® de la firma BYK-Gardner GmbH, que reacciona con resinas epoxídicas anhidras.

Preferiblemente, el al menos un lubricante sólido está configurado en forma de partículas y constituye aquí pequeños depósitos de lubricante. El lubricante sólido puede comprender aquí un lubricante inorgánico y/o un lubricante orgánico.

El lubricante inorgánico puede comprender, por ejemplo en solitario o en combinación,...

1. Cuchilla rascadora (1, 101) con un volumen de desgaste (5, 105) que comprende un material de matriz (9, 108) y que puede ser puesto en contacto tribológico, al menos a tramos, con la superficie envolvente de un cilindro giratorio, estando incrustado en el material de matriz, al menos a tramos, un lubricante líquido, caracterizada porque en el material de matriz está incrustado, al menos a tramos, un lubricante sólido (10, 106).

2. Cuchilla rascadora según la reivindicación 1, caracterizada porque el material de matriz comprende un material de matriz polímero.

3. Cuchilla rascadora según la reivindicación 1 ó 2, caracterizada porque el lubricante líquido está incrustado, al menos a tramos, en el material de matriz polímero.

4. Cuchilla rascadora según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizada porque el volumen de desgaste comprende varios tramos de material configurados en forma de capas que están estratificadamente unidos uno con otro.

5. Cuchilla rascadora según la reivindicación 4, caracterizada porque uno de los tramos de material en forma de capas comprende el material de matriz polímero con el al menos un lubricante líquido incrustado en el mismo.

6. Cuchilla rascadora según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizada porque el lubricante líquido está disuelto al menos parcialmente en el material de matriz, especialmente en el material de matriz polímero.

7. Cuchilla rascadora según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizada porque el lubricante líquido comprende un lubricante no reactivo.

8. Cuchilla rascadora según la reivindicación 7, caracterizada porque el lubricante no reactivo comprende, en solitario o en combinación: aceite de silicona, plastificante de éster, aceite aromático, aceite nafténico, aceite parafínico, aceite blanco, aceite vegetal, BYKClean3700.

9. Cuchilla rascadora según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizada porque el lubricante líquido comprende un lubricante reactivo.

10. Cuchilla rascadora según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizada porque el lubricante sólido está configurado al menos parcialmente en forma de partículas.

11. Cuchilla rascadora según la reivindicación 10, caracterizada porque el lubricante sólido comprende un lubricante inorgánico y/o un lubricante orgánico.

12. Cuchilla rascadora según la reivindicación 11, caracterizada porque el lubricante inorgánico comprende, en solitario o en combinación: MoS₂, grafito, nitruro de boro, lubricante inorgánico esférico, tal como buckybolas inorgánicas, óxidos de silicona, óxido de aluminio, caolín, óxido de molibdeno, carbonato de calcio.

13. Cuchilla rascadora según la reivindicación 11, caracterizada porque el lubricante orgánico comprende un lubricante termoplástico.

14. Cuchilla rascadora según la reivindicación 13, caracterizada porque el lubricante orgánico termoplástico comprende, en solitario o en combinación: polietileno (HD, LD, UHMW), polipropileno, poliamida, poliuretano, PTFE.

15. Cuchilla rascadora según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 14, caracterizada porque el material de matriz polímero comprende, en solitario o en combinación: resina de éster ciánico, resina fenólica, resina de formaldehído, material termoplástico.

16. Cuchilla rascadora según la reivindicación 15, caracterizada porque la resina de formaldehído comprende resina epoxídica.

17. Cuchilla rascadora según la reivindicación 15, caracterizada porque el material termoplástico comprende polisulfuro de fenileno y/o poliéteretercetona.

18. Cuchilla rascadora según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 17, caracterizada porque en el material de matriz está incrustado un material de relleno en forma de fibras (12, 109) y/o un material de relleno en forma de partículas (14).

19. Cuchilla rascadora según la reivindicación 18, caracterizada porque el material de relleno en forma de fibras comprende, en solitario o en combinación: vidrio, carbono, aramida, poliamida, poliéster, celulosa.

20. Cuchilla rascadora según la reivindicación 18 ó 19, caracterizada porque el material de relleno en forma de fibras está revestido al menos en parte con el lubricante líquido.

21. Cuchilla rascadora según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 20, caracterizada porque la cuchilla rascadora comprende un material polímero elastómero.

22. Cuchilla rascadora según la reivindicación 21, caracterizada porque el material polímero elastómero comprende, en solitario o en combinación: caucho natural, caucho sintético, poliuretano.

23. Cuchilla rascadora según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 22, caracterizada porque el lubricante líquido está incrustado en el material de matriz polímero con una concentración en el intervalo de 0,1-50% en peso, preferiblemente 1-30% en peso y de manera especialmente preferida 5-15% en peso.

24. Cuchilla rascadora según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 23, caracterizada porque el lubricante sólido está incrustado en el material de matriz polímero con una concentración en el intervalo de 1-50% en peso y preferiblemente en el intervalo de 10-40% en peso.

25. Máquina de fabricación de una banda de material y/o máquina de manipulación ulterior de una banda de material con una cuchilla rascadora según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 24.