Máquina de fabricación de papel.

Una máquina de fabricación de papel (21) que comprende: una tela formadora (24) que gira en un bucle a lo largo de un trayecto (P) y es adecuada para transportar una capa de pasta de celulosa (20);

comprendiendo la máquina, por lo menos, un dispositivo (1) para medir el grosor de la capa de pasta de celulosa (20), que comprende medios de lectura (2) que incluyen un sensor de microondas (6), y medios de control (3) conectados a los medios de lectura (2); la máquina estando caracterizada por una serie de palas (28), cada una de las cuales se extiende a lo largo de un eje (A) y está dotada de un borde afilado (30) adecuado para extraer una capa acuosa de la capa de pasta de celulosa (20), que drena desde la tela formadora (24), y por lo menos una pala (28) transporta los medios de lectura (2) del dispositivo (1).

Máquina de fabricación de papel 5 SECTOR TÉCNICO

La presente invención se refiere a un dispositivo para medir el grosor de una capa de material. En particular, la presente invención se refiere a un dispositivo para medir el grosor de una pasta de celulosa en una máquina de fabricación de papel.

ANTECEDENTES DE LA TÉCNICA

Tal como es sabido, en una máquina de fabricación de papel, una capa de pasta de celulosa, compuesta de aproximadamente el 3 % de fibra y aditivos minerales, y aproximadamente el 97 % de agua, se alimenta a lo largo 15 de una línea de fabricación de papel.

Esta línea de fabricación atraviesa, en secuencia, una sección de formación y drenaje de pasta de celulosa, una sección de prensado que produce una lámina de papel y una sección de secado de la lámina de papel.

Una primera parte de la línea de fabricación, que atraviesa la sección de formación y drenaje, define un trayecto de drenaje, a lo largo del cual se alimenta la pasta de celulosa mientras está soportada por una tela, que gira en un bucle, conocida en general como "tela formadora". Por debajo de la tela formadora, y en contacto con el lado inverso de la misma tela, están dispuestas, a una distancia predeterminada entre ellas, una serie de palas (conocidas, en general, como láminas) y una serie de unidades de succión. Las palas y las unidades de succión son adecuadas 25 para extraer el agua contenida entre las fibras de la pasta de celulosa y que pasa a través de la tela formadora a medida que ésta avanza. En particular, las palas extraen el agua que drena de la tela formadora mediante extracción mecánica, mientras que las unidades de succión eliminan el agua mediante la aplicación de vacío.

Una sección de formación y drenaje muy eficiente reduce el coste de las operaciones de prensado y secado llevadas 3 a cabo más abajo de la sección de formación y drenaje.

Hay dispositivos portátiles disponibles comercialmente que monitorizan la eficiencia de la estación de formación y drenaje, midiendo generalmente el grosor de la capa de pasta de celulosa o la cantidad de agua contenida en la pasta de celulosa.

Dichos dispositivos incluyen, en general, una varilla en la que está montado un cabezal de lectura y éste está dotado de un sensor, que se pone manualmente en contacto con la superficie inferior de la tela entre una y otra unidades de succión, para medir el grosor de la capa de pasta de celulosa situada sobre la tela formadora. Se dan a conocer dispositivos de este tipo en los documentos EP 1734361 y WO /9994.

Dichos dispositivos utilizan varios tipos de sensores, por ejemplo, sensores que utilizan tecnología GBS (Gamma Back Scattering, retrodispersión gamma) para medir la consistencia del material con el que hacen contacto. Dicha tecnología es precisa, pero requiere una fuente radiactiva en el interior del cabezal de lectura, que lo hace costoso y de utilización impráctica debido a los inconvenientes de la radiactividad. Otros sensores utilizan ultrasonidos y 45 aunque son menos costosos que los del tipo anterior, son difíciles de utilizar y están caracterizados por una baja precisión, especialmente en el entorno de las máquinas de fabricación de papel.

Se conocen asimismo dispositivos portátiles que utilizan sensores de microondas, que estiman la cantidad de agua contenida en el material midiendo la respuesta de frecuencia del material. Dichos sensores están equipados con una 5 cámara de resonancia fabricada de materiales de aleaciones basadas en metales muy costosos, dado que es necesario minimizar los efectos de la expansión o contracción térmica. De hecho, en dichos sensores la expansión o contracción térmica provoca un desplazamiento en la frecuencia resonante que afecta a la respuesta y, por lo tanto, a la precisión de la medición del sensor. Además, el campo de las microondas emitidas por los sensores de este tipo tiene una forma poco definida y una capacidad de penetración limitada en el interior de la capa de material. Por lo 55 tanto, dichos sensores no pueden ser utilizados con capas muy finas de material. Finalmente, la cámara de resonancia de dichos sensores de microondas tiene dimensiones mínimas que no permiten integrar el sensor en el interior de las palas de la sección de formación y drenaje.

EXPOSICIÓN DE LA INVENCIÓN

El objetivo de la presente invención es dar a conocer una máquina de fabricación de papel, que incluye el dispositivo para medir el grosor de la capa de material con el propósito de monitorizar la etapa de drenaje en la sección de formación y drenaje de la máquina.

De acuerdo con dicho objetivo, la presente invención se refiere a una máquina de fabricación de papel acorde con la reivindicación 1.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS

Quedarán claras características y ventajas adicionales de la presente invención, a partir de la siguiente descripción no limitativa de una realización, en referencia a las figuras de los dibujos adjuntos, en los cuales:

la figura 1 muestra un diagrama de bloques simplificado del dispositivo para medir una capa de 15 material acorde con la presente invención;

la figura 2 muestra un detalle del dispositivo de la figura 1;

la figura 3 muestra la sección de formación y drenaje de una máquina de fabricación de papel;

la figura 4 es un diagrama esquemático en perspectiva, con partes extraídas para mayor claridad, de una realización del dispositivo de la figura 1; y

la figura 5 es un diagrama esquemático en perspectiva, con partes extraídas para mayor claridad, de 25 una realización alternativa del dispositivo de la figura 1.

MEJOR MODO DE LLEVAR A CABO LA INVENCIÓN

En la figura 1, el número de referencia 1 representa un dispositivo para medir el grosor de una capa de material, de 3 acuerdo con la presente invención. El dispositivo 1 incluye un cabezal de lectura 2 y una unidad de control 3, que están conectados entre sí, por ejemplo mediante un cable de conexión 4.

El cabezal de lectura 2 incluye un sensor de microondas 6, un sensor de temperatura 7 y un convertidor analógico- digital A/D 8, y se puede poner básicamente en contacto con una capa de material (mostrado en la figura 2) para 35 medir su grosor.

En particular, el sensor de microondas 6 incluye un transmisor de microondas y un receptor de microondas (conocidos, y no mostrados para mayor simplicidad en las figuras adjuntas), respectivamente para enviar una señal sobre la capa de material y para medir la respuesta a la señal transmitida. En particular, el sensor de microondas 6 4 incluye un circuito resonante de tipo ranura (no mostrado) caracterizado por una curva de respuesta de frecuencia, centrada básicamente en torno a una frecuencia resonante, en correspondencia con la cual hay un valor de amplitud mínima.

El sensor de microondas 6 es un sensor de tipo plano, donde sensor de tipo plano indica un sensor que incluye un 45 circuito resonante de tipo ranura conectado a una línea de transmisión plana mediante un acoplamiento electromagnético. Preferentemente, el circuito resonante está implementado por medio de estructuras geométricas de tipo fractal o pseudo-fractal.

En particular, el sensor es genéricamente plano y tiene una zona de emisión activada básicamente elíptica, que 5 emite un campo electromagnético de forma bien definida; el componente del campo electromagnético perpendicular al sensor se muestra en la figura 2.

La presencia de un material en la proximidad del sensor de microondas 6 modifica la curva de respuesta de frecuencia del circuito resonante, en términos de un desplazamiento en la frecuencia resonante y, por lo tanto, de 55 una variación en la amplitud mínima, de un modo que depende de las características físicas del material. La variación en la frecuencia resonante del circuito resonante está relacionada básicamente con la constante dieléctrica del material analizado. Por lo tanto, para una constante dieléctrica específica, la variación en la frecuencia resonante está relacionada con el grosor del material y con otras características fisicoquímicas relacionadas directa o indirectamente con la constante dieléctrica.

Haciendo referencia de nuevo a la figura 1, el sensor de temperaturas 7 es de tipo conocido, y puede medir valores de temperatura, directa o indirectamente, de la capa de material.

El convertidor AID 8 está conectado al sensor de microondas 6 y al sensor de temperatura 7, y transforma las señales analógicas procedentes de dichos sensores en señales digitales que son alimentadas a la unidad de control

3. De acuerdo con un aspecto preferido de la invención, el convertidor AID 8 está dispuesto en proximidad con el sensor de microondas... [Seguir leyendo]

1. Una máquina de fabricación de papel (21) que comprende: una tela formadora (24) que gira en un

bucle a lo largo de un trayecto (P) y es adecuada para transportar una capa de pasta de celulosa (2);

comprendiendo la máquina, por lo menos, un dispositivo (1) para medir el grosor de la capa de pasta de celulosa (2), que comprende medios de lectura (2) que incluyen un sensor de microondas (6), y medios de control (3) conectados a los medios de lectura (2); la máquina estando caracterizada por una serie de palas (28), cada una de las cuales se extiende a lo largo de un eje (A) y está dotada de un borde afilado (3) adecuado para extraer una capa acuosa de la capa de pasta de celulosa (2), que drena desde la tela formadora (24), y por lo menos una pala 1 (28) transporta los medios de lectura (2) del dispositivo (1).

2. Una máquina acorde con la reivindicación 1, caracterizado porque el sensor de microondas (6) es un sensor de tipo plano de microondas.

3. Una máquina acorde con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque los

medios de lectura (2) están dispuestos en una parte (31) de la pala (28) que incluye el borde afilado (3), que coopera por contacto, durante su utilización, con la tela formadora (24).

4. Una máquina acorde con la reivindicación 3, caracterizada porque los medios de lectura incluyen,

por lo menos, un cabezal de lectura (2) que incluye un sensor de microondas (6).

5. Una máquina acorde con la reivindicación 4, caracterizada porque el cabezal de lectura (2) está

dispuesto en la parte (31) de la pala (28), de tal modo que el sensor de microondas (6) está situado superficialmente y frente a la tela formadora (24).

6. Una máquina acorde con la reivindicación 5, caracterizada porque los medios de lectura incluyen un conjunto (35) de cabezales de lectura (2).

7. Una máquina acorde con la reivindicación 6, caracterizada porque los cabezales de lectura (2) del 3 conjunto (35) están dispuestos en la parte (31) de la pala (28) y paralelos al eje (A) de la pala (28).

8. Una máquina acorde con cualquiera de las reivindicaciones 4 a 7, caracterizada porque los medios de control incluyen una serie de unidades de control (3); estando conectado cada cabezal de lectura (2) a una unidad de control (3) respectiva.

9. Una máquina acorde con cualquiera de las reivindicaciones 4 a 7, caracterizada porque los medios de control incluyen una unidad de control (3); estando conectados todos los cabezales de lectura (2) a la unidad de control (3).

1. Una máquina acorde con la reivindicación 6 ó 7, caracterizada porque los medios de control incluyen

una serie de unidades de control (3); estando conectados los cabezales de lectura (2) de uno o varios conjuntos (35) a una unidad de control (3) respectiva.

11. Una máquina acorde con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque los

medios de control (3) del dispositivo (1; 1b) están diseñados para calcular y almacenar el grosor de una capa de pasta de celulosa (2).