Un aparato de prensa (10) para eliminar agua de una bobina (W),

dicho aparato (10) comprende un rodillo giratorio (12) que define una superficie periférica (14), una zapata alargada (16) que tiene una superficie curva (18) que opera con dicha superficie periférica (14) de dicho rodillo (12) para definir entre ellos una línea de contacto (N) para el paso a través de la bobina (W), la configuración es tal que cuando la bobina (W) se extiende a través de dicha línea de contacto (N), se exprime agua de la bobina (W), y una mantilla (20) dispuesta entre dicha superficie curva (18) de dicha zapata (16) y la bobina (W) para soportar la bobina (W) durante este paso de la bobina (W) por dicha línea de contacto (N), dicha mantilla (20) que rodea dicha zapata (16), dicho rodillo (12) puede girar alrededor de un eje longitudinal (22); dicho rodillo (12) incluido: un primer y un segundo lados (24, 26), dicha superficie periférica (14) se extiende entre dicho primer y segundo lados (24, 26) de dicho rodillo (12); caracterizado porque dicha mantilla (20) tiene un diámetro que varía de 500 a 875 mm; dicha superficie curva (18) de dicha zapata (16) que tiene una longitud (L) de sentido de desplazamiento de la máquina (MD) que varía de 40 a 130 mm

Aparato de prensa para eliminar agua de una bobina.

Antecedentes de la invención

La invención presente está relacionada con una prensa para eliminar agua de una bobina. Más particularmente, la invención presente está relacionada con una prensa para eliminar agua de una bobina, en el que la prensa incluye una zapata y una mantilla que rodea la zapata de la prensa, según se define en el preámbulo de la reivindicación 1.

La invención también está relacionada con un método para eliminar agua de la bobina según se define en el preámbulo de la reivindicación 18.

En la década de 1980 vio la luz una prensa de rodillos de presión o zapata ampliada para máquinas de fabricación de papel de forro y medio corrugado con el objetivo de lograr los máximos valores de sequedad fuera de la prensa. Para lograr el objetivo de conseguir estos valores de sequedad, las cargas de presión altas (de 1050 a 1500 kN/m) y las cargas de presión largas (estándar 250 mm) eran las principales características de esas prensas de zapata.

Durante la década de 1990, se desarrollaron prensas de zapata para su aplicación a grados de papel finos debido a la evidencia de que para la misma sequedad alcanzable con una prensa de rodillo, una zapata de prensa pudo producir un mayor volumen de papel o por el mismo volumen una mayor sequedad después de la prensa. Para aplicaciones de papel fino, se descubrió que para lograr los valores comunes de volumen, la presión específica debajo de la línea de contacto tuvo que reducirse al 50%-60% de la presión usada normalmente en aplicaciones onduladas y lineales. De forma correspondiente, esto resultó en cargas de línea de contacto típicas en una gama de 450/550 kN/m.

Las cargas de presión de necesidad intermedias o altas significan que la construcción de la prensa de zapata y del rodillo contador debe ser bastante pesada y de un tamaño relativamente grande. En consecuencia, debido al tamaño y al peso relativamente masivos de las prensas de rodillo de presión ampliadas típicas, el impacto especialmente en proyectos de reconstrucción era en ciertos aspectos negativo. Más específicamente, el advenimiento de la prensa de zapata tenía un gran impacto en la disposición de la prensa (debido al tamaño relativamente grande), en el bastidor de la prensa, en la construcción de la máquina, en la capacidad de levantamiento de la grúa (debido a las elevadas fuerzas del rodillo de presión, y a los pesos pesados involucrados) y, por último, al tiempo requerido desde la solicitud de dicha reconstrucción hasta la operación de dicha reconstrucción. Por las razones mencionadas anteriormente se han cancelado varios proyectos de prensa de zapatas porque los costos totales proyectados se salían del presupuesto. Además, debido a la incertidumbre sobre el rendimiento de las inversiones y a que el tiempo de parada de reconstrucción era demasiado largo, dichas reconstrucciones a menudo no se consideraron aceptables para la continuidad de la producción.

La patente US 4 555 305 describe un aparato y un método para enfriar una correa en una unidad de prensa mojada de una máquina de fabricación de papel, donde una correa tubular elástica se desplaza alrededor de un cuerpo de soporte y, junto con un rodillo trasero, forma una zona de presión. Más allá de la zona de presión, a lo largo de la trayectoria de la correa de la prensa, se alimenta líquido al lado interno de la correa de la prensa para enfriar la correa de la prensa. La unidad de prensa incluye un cuerpo de soporte hueco en forma de rodillo y hay una zapata de prensa, cuya longitud axial es aproximadamente igual al ancho de la bobina de papel que se vaya a tratar, montada en el cuerpo de soporte. La correa está enrollada alrededor del cuerpo de soporte y se desplaza por la línea de contacto de la prensa entre el rodillo trasero y la zapata de la prensa. La zapata de la prensa puede deslizarse hacia el rodillo trasero como respuesta a la presión en una cavidad detrás de la zapata, de modo que la zapata de la prensa empuje la correa contra el rodillo trasero.

La patente US 5 951 824 está relacionada con una zapata para una máquina de fabricación de papel a fin de eliminar el agua de una bobina de papel. La máquina incluye un rodillo trasero giratorio y una zapata alargada, que coopera con el rodillo trasero para definir entre ellos una línea de contacto. La zapata define una superficie cóncava con un material encima que cumpla con las condiciones. El lubricante se introduce entre dicho material y una mantilla para formar una película de fluido hidrodinámica. La bobina de papel se desplaza por un fieltro secador a través de la línea de contacto y está sujeta sobre la zapata por la mantilla. El rodillo de presión fuerza la bobina de papel a un contacto de alta presión con el rodillo trasero.

La patente EP 0442257 describe un rodillo de prensa que opera con un rodillo contador para formar una prensa con una línea de contacto larga para una máquina de fabricación de papel. El rodillo de la prensa consta de dos paredes de extremo, un revestimiento flexible fijado a las paredes de los extremos, miembros de apoyo para las paredes de los extremos y zapata de prensa que forma una zona de presión junto con rodillo contador. El revestimiento, después de la rotación, está en un contacto deslizante con la zapata de la prensa y se mueve por la zona de presión.

La patente US 5 011 578 está relacionada con un aparato de prensa para exprimir el agua de una bobina de papel. El aparato incluye un bastidor, un rodillo trasero sujeto mediante un giro con relación al bastidor, una zapata alargada que define una superficie cóncava que coopera con el rodillo trasero para definir entre ellos una línea de contacto para que la bobina pase a través. A través de la línea de contacto se extiende un mantilla tal que la bobina está dispuesta entre la mantilla y el rodillo trasero.

Se conoce un método para fabricar una bobina de pulpa fibrosa gracias a la patente US 6 254 728. El método incluye dos zonas de drenaje colocadas sucesivamente en el sentido de desplazamiento de la bobina. En ambas zonas la bobina se drena debido a la presión que actúa sobre la bobina que aumenta desde una presión inicial a una presión final. Una máquina para transportar el método incluye dos prensas de zapata y una prensa adicional con aberturas de prensa alargadas para la bobina, y una correa de fieltro a cada lado de la bobina en la primera prensa de zapata y una sola correa de fieltro en la segunda y adicional prensa.

La aplicación PCT WO 02/064885, que es el documento técnico anterior más aproximado en lo que respecta a la invención, describe un dispositivo para fijar un borde periférico de una mantilla de prensa. El dispositivo se aplica en una prensa de zapata cerrada que tiene una mantilla de prensa que se extiende por una línea de contacto definida entre un rodillo trasero y una zapata de prensa. El dispositivo de anclaje incluye una cabeza giratoria y un anillo con una superficie cóncava que coopera con una superficie cónica de la cabeza giratoria. El borde periférico de la mantilla está fijado entre ambas superficies de la cabeza y del anillo, respectivamente. El dispositivo de anclaje también incluye un mecanismo para forzar la superficie cónica de la cabeza en sentido opuesto a la zapata de la prensa.

El concepto básico de la invención es proporcionar una prensa de zapata pequeña y ligera (700 mm de diámetro), llamada miniprensa de zapata que proporcione una línea de contacto ampliada con una carga de presión reducida, (máx. 200 kN/m) y una longitud de la línea de contacto reducida proporcionalmente (70-100 mm solamente). La carga más ligera combinada con la línea de contacto más corta según la invención presente proporciona la misma presión específica debajo del rodillo de presión que la típica unidad de prensa de zapata convencional.

Los resultados en términos de ganancias de volumen/sequedad según la invención presente están comprendidas entre las de una prensa de rodillo convencional y una prensa de zapata estándar. Esto debe evaluarse junto con el menor impacto en términos de presupuesto, disposición de la prensa, bastidor y construcción, tiempo de parada relacionado con la instalación de la miniprensa de zapata según la invención presente comparado con una prensa de zapata convencional de la técnica anterior.

De forma correspondiente, el rendimiento de la inversión es favorable para la configuración... [Seguir leyendo]

1. Un aparato de prensa (10) para eliminar agua de una bobina (W), dicho aparato (10) comprende un rodillo giratorio (12) que define una superficie periférica (14), una zapata alargada (16) que tiene una superficie curva (18) que opera con dicha superficie periférica (14) de dicho rodillo (12) para definir entre ellos una línea de contacto (N) para el paso a través de la bobina (W), la configuración es tal que cuando la bobina (W) se extiende a través de dicha línea de contacto (N), se exprime agua de la bobina (W), y una mantilla (20) dispuesta entre dicha superficie curva (18) de dicha zapata (16) y la bobina (W) para soportar la bobina (W) durante este paso de la bobina (W) por dicha línea de contacto (N), dicha mantilla (20) que rodea dicha zapata (16),

dicho rodillo (12) puede girar alrededor de un eje longitudinal (22);

dicho rodillo (12) incluido: un primer y un segundo lados (24, 26), dicha superficie periférica (14) se extiende entre dicho primer y segundo lados (24, 26) de dicho rodillo (12); caracterizado porque dicha mantilla (20) tiene un diámetro que varía de 500 a 875 mm; dicha superficie curva (18) de dicha zapata (16) que tiene una longitud (L) de sentido de desplazamiento de la máquina (MD) que varía de 40 a 130 mm.

2. Un aparato de prensa según se ha establecido en la reivindicación 1, caracterizado porque dicha superficie curva (18) de dicha zapata (16) tiene una longitud (L) de sentido de desplazamiento de la máquina (MD) en una gama que varía de 50 a 120 mm.

3. Un aparato de prensa según se ha establecido en la reivindicación 1, caracterizado porque dicha superficie curva (18) de dicha zapata (16) tiene una longitud (L) de sentido de desplazamiento de la máquina (MD) en una gama que varía de 60 a 110 mm.

4. Un aparato de prensa según se ha establecido en la reivindicación 1, caracterizado porque dicha superficie curva (18) de dicha zapata (16) tiene una longitud (L) de sentido de desplazamiento de la máquina (MD) en una gama que varía de 70 a 100 mm.

5. Un aparato de prensa según se ha establecido en la reivindicación 1, caracterizado porque incluye además un mecanismo (28) para forzar dicha zapata alargada (16) hacia dicho rodillo (12).

6. Un aparato de prensa según se ha establecido en la reivindicación 5, caracterizado porque dicho mecanismo (28) fuerza dicha zapata (16) hacia dicho rodillo (12) con una presión máxima de 220 kN/m.

7. Un aparato de prensa según se ha establecido en la reivindicación 5, caracterizado porque dicho mecanismo (28) fuerza dicha zapata (16) hacia dicho rodillo (12) con una presión máxima de 210 kN/m.

8. Un aparato de prensa según se ha establecido en la reivindicación 5, caracterizado porque dicho mecanismo (28) fuerza dicha zapata (16) hacia dicho rodillo (12) con una presión máxima de 200 kN/m.

9. Un aparato de prensa según se ha establecido en la reivindicación 1, caracterizado porque dicha mantilla (20) tiene un diámetro (D) de una gama que varía de 650 a 750 mm.

10. A aparato de prensa según se ha establecido en la reivindicación 1, caracterizado porque dicha mantilla (20) tiene un diámetro (D) en una gama que varía de 690 a 710 mm.

11. Un aparato de prensa según se ha establecido en la reivindicación 1, caracterizado porque dicha mantilla (20) tiene un primer y un segundo bordes (30, 32), una primera distancia (d1) entre dicho primer y segundo bordes (30, 32) de dicha mantilla (20) que es mayor que una segunda distancia (d2) entre dicho primer y segundo lados (24, 26) de dicho rodillo (12).

12. Un aparato de prensa según se ha establecido en la reivindicación 11, caracterizado porque incluye además:

un eje (34) que define un primer y segundo muñones (36, 38), estando dicho segundo muñón (38) separado axialmente con relación a dicho primer muñón (38);

una primera cabeza (40) conectada mediante un giro a dicho primer muñón (36);

una segunda cabeza (42) conectada mediante un giro a dicho segundo muñón (38);

dicha primera cabeza que define una periferia (44) que opera con dicho primer borde (30) de dicha mantilla (20);

dicha segunda cabeza (42) que define una periferia adicional (46) que coopera con dicho segundo borde (32) de dicha mantilla (20) de modo que cuando dichas cabezas (40, 42) giren alrededor de dichos muñones (36, 38), dicha mantilla (20) se deslice sobre dicha superficie curva (18) de dicha zapata (16) de modo que dicha mantilla (20) y dichas cabezas (40, 42) definan un recinto (48), sellándose dicha zapata (16) dentro de dicho recinto (48).

13. Un aparato de prensa según se ha establecido en la reivindicación 12, caracterizado porque incluye además:

un dispositivo de anclaje (50) para fijar dicho primer borde (30) de dicha mantilla (20), dicho dispositivo de fijación (50) que comprende:

una superficie cónica periférica (52) definida por dicha periferia (44) de dicha primera cabeza (40) para sujetar dicha mantilla (20);

un anillo (54) que define una superficie cóncava (56) que opera con dicha superficie cónica (52) de dicha primera cabeza giratoria (40) de modo que dicho primer borde (30) de dicha mantilla (20) esté fijado entre dicha superficie cónica (52) de dicha primera cabeza (40) y dicha superficie cóncava (56) de dicho anillo (64);

un pasador (58) que se extiende radialmente hacia dentro de dicho anillo (54), dicho pasador (58) que se introduce por un agujero (60) definido por dicho primer borde (30) de dicha mantilla (20);

varias espigas (62, 63, 64) que sobresalen de dicha superficie cóncava (56) de dicho anillo (54) para ayudar a fijar dicho primer borde (30) de dicha mantilla (20) contra dicha superficie cónica (52) de dicha primera cabeza giratoria (40);

un mecanismo forzador (66) para forzar dicha superficie cónica (S2) de dicha primera cabeza (40) axialmente hacia fuera de dicha zapata (16) de modo que dicha superficie cónica (52) se mueva hacia dicha superficie cóncava (56) de dicho anillo (54) de modo que dicho primer borde (30) de dicha mantilla (20) esté encajado entre dicha superficie cónica (52) de dicha primera cabeza (40) y dicha superficie cóncava (66) de dicho anillo (54), de modo que la configuración se estructure de modo que dicha mantilla (20) se extienda por dicha línea de contacto (N) y durante la flexión subsiguiente de dicha mantilla (20), dicho primer borde (30) de dicha mantilla (20) está firmemente sujeto a dicha superficie cónica (52) de dicha primera cabeza giratoria (40);

una superficie cónica periférica (68) definida por dicha periferia adicional (46) de dicha segunda cabeza (42) para sujeta dicha mantilla (20):

un anillo adicional (70) que define una superficie cóncava adicional (72) que opera con dicha superficie cónica adicional (68) de dicha segunda cabeza giratoria (42) de modo que dicho segundo borde (32) de dicha mantilla (20) esté fijado entre dicha superficie cónica (68) adicional de dicha segunda cabeza (42) y dicha superficie cóncava adicional (72) adicional de dicho anillo adicional (70);

un pasador adicional (74) que sobresale radialmente hacia el interior de dicho anillo adicional (70), dicho pasador adicional (74) que se introduce en un agujero adicional (76) definido por dicho segundo borde (32) de dicha mantilla (20);

varias espigas (78, 79, 80) que sobresalen de dicha superficie cóncava adicional (72) de dicho anillo adicional (70) para ayudar a fijar dicho segundo borde (32) de dicha mantilla (20) contra dicha superficie cónica adicional (72) de dicha segunda cabeza giratoria (42); un mecanismo de forzado adicional (82) para forzar dicha superficie cónica adicional (68) de dicha segunda cabeza (42) axialmente hacia fuera de dicha zapata (16) de modo que dicha superficie cónica adicional (68) se mueva hacia dicha superficie cóncava adicional (72) de dicho anillo adicional (70) de modo que dicho segundo borde (32) de dicha mantilla (20) esté encajado entre dicha superficie cónica adicional (68) de dicha segunda cabeza (42) y dicha superficie cóncava adicional (72) de dicho anillo adicional (70), la configuración se estructura de modo que cuando dicha mantilla (20) se extiende por dicho línea de contacto (N) y durante la flexión subsiguiente de dicha mantilla (20), dicho segundo borde (32) de dicha mantilla (20) está firmemente fijado a dicha superficie cónica adicional (68) de dicha segunda cabeza giratoria (42).

14. Un aparato de prensa según se ha establecido en la reivindicación 12, caracterizado porque incluye además un sistema de lubricación (84) para lubricar dicha superficie curva (18) de dicha zapata (16) a fin de reducir la fricción entre dicha superficie curva (18) y dicha mantilla (20) durante dicho paso de la bobina (W) sujeto por dicha mantilla (20) por dicho línea de contacto (N).

15. Un aparato de prensa según se ha establecido en la reivindicación 14, caracterizado porque dicho sistema de lubricación (84) incluye: una bomba de suministro (86) para suministrar lubricante (88) de una fuente (90) de lubricante por uno de dichos muñones (38) a dicha superficie curva (18) de dicha zapata (16);

un colector principal (92) para recibir lubricante usado (94) de dicha superficie curva (18);

un colector secundario (96) para recibir dicho lubricante usado (94) que rebosa de dicho colector principal (92);

una bomba de succión (100) conectada a dicho colector principal (92) a través de uno de dichos muñones (38) para eliminar dicho lubricante usado (94) de dicho colector principal (92), dicha bomba de suministro (86) que tiene una capacidad mayor que dicha bomba de succión (100), la configuración se estructura de modo que el exceso de dicho lubricante usado (94) a dicho colector secundario (96) se drena por gravedad de dicho colector secundario (96) por dicho muñón (38).

16. Un aparato de prensa según se ha establecido en la reivindicación 15, caracterizado porque:

dicho muñón (38) define un primer paso (102) para un primer flujo a través de dicho lubricante usado (94) eliminado por dicha bomba de succión (100) de dicho colector principal (92);

dicho muñón (38) define un segundo paso (106) para un segundo flujo a través de dicho lubricante usado (94) eliminado por gravedad de dicho colector secundario (96);

dicho muñón (38) que define un tercer paso (110) para un tercer flujo a través de dicho lubricante (88) suministrado a dicha superficie curva (18) de dicha zapata (16).

17. Un aparato de prensa según se ha establecido en la reivindicación 16, caracterizado porque incluye además un sifón (114) que opera conectando dicha colector secundaria (96) a dicho segundo paso (106) para mantener una presión de aire estabilizada dentro de dicho recinto (48).

18. Un método para eliminar agua de una bobina (W), dicho método consiste en hacer girar un rodillo giratorio (12) que define una superficie periférica (14) y fuerza un zapata alargada (16) que tiene una superficie curva (18) que opera con dicha superficie periférica (14) de dicho rodillo (12) para definir entre ellos una línea de contacto (N) para el paso a través de dicha bobina (W), la configuración es tal que cuando dicha bobina (W) se extiende por dicha línea de contacto (N), el agua se exprime de dicha bobina (W),haciendo girar dicho rodillo (12) alrededor de un eje longitudinal (22);

dicho rodillo incluye lo siguiente:

un primer y un segundo lados (24, 26), dicha superficie periférica (14) que se extiende entre dicho primer y segundo lados (24, 26) de dicho rodillo (12);

caracterizado por el escalón que sujeta dicha bobina (W) sobre una mantilla (20) dispuesta entre dicha superficie curva (18) de dicha zapata (16) y dicha bobina (W) durante el paso de dicha bobina (W) por dicha línea de contacto (N), dicha mantilla (20) que rodea dicha zapata (16), dicha mantilla (20) que tiene diámetro que varía de 500 a 875 mm;

dicha superficie curva (18) de dicha zapata (16) que tiene una longitud (L) de sentido de desplazamiento de la máquina (MD) que varía de 40 a 130 mm.