BRPI0513409B1 - método de fabricação de um cilindro de peneiramento e cilindro de peneiramento - Google Patents

Abstract

método de fabricação de um cilindro de peneiramento e cilindro de peneiramento trata-se de um método de fabricação um cilindro de peneiramento, e um cilindro de peneiramento que é, particularmente, adequado para peneirar, filtrar, britar, ou selecionar suspensões de polpa de celulose da indústria de fabricação de papel e de polpa, ou outras suspensões similares. a presente invenção refere-se, mais particularmente, a um cilindro de peneiramento que é formado por pelo menos inúmeros fios de tela (10), que deixam uma fenda de classificação entre os mesmos, e elementos de sustentação circulares (20), sendo que os ditos elementos de sustentação (20) são dotados de aberturas/ranhuras para a instalação dos ditos fios de tela (1) nos mesmos, de modo que, pelo menos um dos ditos anéis de sustentação (20) fique curvado para prender os ditos fios de tela (10) nas ditas aberturas/ranhuras dos ditos anéis (20).

Description

"MÉTODO DE FABRICAÇÃO DE UM CILINDRO DE PENEIRAMENTO E CILINDRO DE PENEIRAMENTO" A presente invenção refere-se a um método de fabricação de um cilindro de peneiramento, e um cilindro de peneiramento, que é, em particular, adequado para peneirar, filtrar, britar, ou selecionar suspensões de polpa de celulose na indústria de fabricação de papel e polpa, ou demais suspensões similares. A presente invenção se refere, mais particularmente, ao dispositivo de peneiramento do tipo que compreende uma pluralidade de fios de tela posicionados em um espaçamento pequeno paralelos entre si, sendo quer a pluralidade de fios de tela forma uma superfície de peneiramento, que fica em contato com a suspensão da polpa a ser classificada e os fios adjacentes que formam aberturas de peneiramento entre os m.esmos, o que permite que uma parte aceita da suspensão da poipa escoe através dos mesmos.

Por exemplo, a Patente EP-A1-0 929 714 trata de um dispositivo de peneiramento, no qual os fios de tela são presos a jusante dos fios, para estender fendas, transversalmente, em elementos de sustentação sólidos, anéis de sustentação ou barras de sustentação, Nos dispositivos de peneiramento conhecidos deste tipo de elementos de sustentação, que formam os suportes para os fios de tela, são formadas de barras sólidas, principalmente retangulares ou redondas na parte transversal e, mais tipicamente, posicionadas no sentido perpendicular aos fios de tela. Em adição, a patente supra mencionada EP-A1-0 929 714 descreve uma tela de fios, onde o anel de sustentação é uma barra em formato de U, sendo que os fios de tela são presos por meios da deformação, até que as ranhuras usinadas atravessem a barra de sustentação.

Os fios de tela sâo, em geral, fixados às barras de sustentação através de um processo de soldagem que dá origem a inúmeras desvantagens, tais como distorção de variabilidade, tensão e rebarbas pelo calor. 0 aquecimento induzido pela soldagem, com freqüência, causa a distorção dos fios e alterações na largura da abertura de peneiramento entre os fios adjacentes. Nesse sentido, é difícil obter aberturas de classificação completamente uniformes, o que significa que a eficiência do peneiramento é prejudicada. Hoje, quando a largura desejada das aberturas de classificação podem ser tão pequenas quanto 0,lmm, apenas distorções mínimas {se houver) são aceitáveis.

As tensões e rebarbas ocasionadas pelo calor podem ainda provocar falhas no funcionamento, devido à carga sobre o dispositivo de peneiramento no processo do usuário. Tal carga pode ser tanto na forma de uma carga constante ou uma carga cíclica que provoca falhas por meio de fadiga. As rebarbas podem ainda capturar fibras da suspensão, o que acarreta na obstrução gradual da peneira ou filtro, ou na formação dos auto-denominados "cordões" que são muito prejudiciais ao processo do usuário.

Sugeriu-se, ainda, por exemplo, nas Patentes U.S. 5.090.721 e 5.094.360 conectar fios de tela por meio de um determinado corte transversal de rasgo de chaveta dentro de recessos na barra de sustentação dotada da mesma forma de um rasgo de chaveta. Ao curvar as barras de sustentação formando anéis, os fios de tela se encaixam na posição. Esse desenho, no entanto, pode não ser confiável o suficiente com o decorrer do tempo, e o rasgo de chaveta que se une à característica de sujeição foi aperfeiçoado com inúmeras sugestões melhor conhecidas na indústria. Em outras palavras, a colagem, soldagem, caldeamento, etc., foram sugeridos para que se garantisse o encaixe no buraco da fechadura.

As dificuldades acima, entre de outras, tendem a resultar em uma qualidade ruim na classificação ou na fraqueza mecânica ou ncs altos custos de fabricação (por exemplo, a fixação do buraco da fechadura necessita de um dimensionamento muito preciso da ranhura do buraco da fechadura). Portantc um objetivo da presente invenção consiste em minimizar as desvantagens supra mencionadas e proporcionar um cilindro de peneiramento aperfeiçoado e um método aperfeiçoado de fabricação do mesmo.

No entanto, desde que o uso dos rasgos de chaveta nas barras de sustentação, ou nos anéis de sustentação, garanta que a distância entre os fios de tela adjacentes sejam substancialmente constantes, deveria ser estudado se hár meios confiáveis e simples de prender os fios de tela nas ranhuras do rasgo de chaveta de tal forma que que os fios não fossem capazes de moverem-se na ranhura. A ranhura tem a construção de um rasgo de chaveta, isto é, usinado tanto inteiramente dentro do elemento de sustentação, quanto do anel ou barra, ou usinado de tal forma que o rasgo de chaveta fique aberto em um lado do elemento de sustentação ou barra ou anel, o fio é capaz de mover-se somente na direção de seu eixo geométrico. Em outras palavras, o rasgo de chaveta prende o fio substancialmente apertado e permite que o fio deslize dentro do rasgo de chaveta, em direção do eixo geométrico do fio. Assim, fica claro que o rasgo de chaveta impede que o fio de tela se mova na direção dos pulsos de pressão criados durante o peneiramento.

Assim sendo, outro objetivo da presente invenção consiste em proporcionar um cilindro de peneiramento de fácil fabricação e montagem sem induzir de forma térmica a distorção dos fios de tela.

Outro objetivo da presente invenção consiste em proporcionar um cilindro de peneiramento forte e aperfeiçoado, com as aberturas de peneiramento precisas e consistentes, ou seja, fendas de peneiramento.

Desta forma, é um objetivo adicional da presente invenção proporcionar um método aperfeiçoado da fabricação do cilindro de peneiramento, de modo a uniformizar as aberturas de peneiramento, isto é, proporcionar boas margens de folga, por meio das quais as fendas com larguras muito pequenas podem ser fabricadas.

Mais um objetivo da presente invenção consiste em proporcionar um cilindro de peneiramento aperfeiçoado com o mínimo de rebarbas ou outros elementos protuberantes que causem o acúmulo de fibras nas superfícies do lado a montante das hastes de sustentação.

De acordo com uma outra modalidade preferida da invenção, os elementos de sustentação estão na forma de anéis individuais dispostos mutuamente a uma distância axial. Pelo menos um dos anéis de sustentação é termo-tratado, para que ele se curve e prenda os fios de tela nas aberturas/ranhuras no anel de sustentação.

Desde que c dito cilindro de peneiramento seja formado de pelo menos inúmeros fios de tela que saem de uma fenda de peneiramento entre eles, e elementos de sustentação substancialmente circulares, sendo que os ditos elementos de sustentação tenham a forma de anéis, sendo que os ditos anéis de sustentação sejam dotados de aberturas/ranhuras dentro das quais os ditos fios de tela são instalados, um recurso caracterízante do método de produção de um cilindro de peneiramento consiste em: a. instalar os fios de tela nas ditas aberturas/ranhuras dos ditos anéis de sustentação, b. aquecer pelo menos um dos ditos anéis de modo que apenas uma face lateral do dito anel seja aquecida, para expandir termicamente o anel de forma não uniforme, c. permitir que o dito pelo menos um anel se resfríe, quando então o anel retrai de maneira não uniforme a fixação dos fios de tela nas ditas aberturas/ranhuras.

Desde que o dito cilindro de peneiramento seja formado de pelo menos inúmeros fios de tela que saem de uma fenda de peneiramento dos mesmos, e de elementos de sustentação substancialmente circulares, sendo os ditos elementos de sustentação na forma de anéis de sustentação, os ditos anéis de sustentação dotados de aberturas/ranhuras para a instalação dos ditos fios nas mesmas, uma característica de distinção do cilindro de peneiramento é que pelo menos um dos anéis de sustentação é tratado por aquecimento de modo que a ser curvado para prender os fios de tela de maneira apertada nas aberturas/ranhuras.

As outras caracteristicas de distinção da invenção tornar-se-ão aparentes a partir das reivindicações em anexo. A seguir, explicar-se-á de forma mais detalhada o método de fabricação de um cilindro de peneiramento e um cilindro de peneiramento, tomando-se como referência os desenhos em anexo, nos quais A Figura 1 ilustra, de forma esquemátíca, um cilindro de tela de fio* da técnica anterior, A Figura 2 ilustra, de forma esquemática, diversas modalidades de rasgos de chavetas dispostos, por exemplo, usinados nos elementos de sustentação da técnica anterior, As Figuras 3a e 3b ilustram uma modalidade preferida da combinação elemento de sustentação-fios de tela da presente invenção. A Figura 1 mostra de maneira esquemática um cilindro de peneiramento de fios 1 da técnica anterior. 0 cilindro de peneiramento da Figura 1 mostrado com corte no seu centro, ou parte do corpo, isto é, entre o topo e o fundo do cilindro de peneiramento. Nesse sentido, os anéis de extremidade, ou os anéis de topo e de fundo do cilindro de peneiramento não são mostrados. 0 cilindro de peneiramento 1 é feito de fios de tela substancialmente orientados de forma axial 10, auto-denominados fios em cunha (originalmente o corte transversal do fio assemelha- se a uma cunha), que são presos a fim de sustentar os elementos 20 na parte do corpo do cilindro de peneiramento, e para os já discutidos anéis de extremidade nas extremidades do cilindro. Mais frequentemente, o cilindro de peneiramento de fio em cunha é do tipo auto-denominado de escoamento, por meio do qual os fios de tela são fixados aos lados radialmente internos dos elementos de sustentação e aceitam a vazão proveniente da parte interna do cilindro de peneiramento até o lado externo do mesmo. No entanto, também são conhecidos os auto-denominados cilindros de peneiramento de fio em cunha do tipo afluente. A distância entre os fios adjacentes 10 define as fendas de classificação 15. A largura da fenda é, normalmente, cerca de 0,1 - 0,3 mm, dependendo da aplicação do cilindro de peneiramento 1. Há inúmeros elementos de sustentação substancialmente circulares 20 dispostos ao longo do comprimento dos fios de tela, de tal maneira que a distância axial entre os elementos de sustentação é cerca de 20 a 200 mm, dependendo, mais uma vez, no tamanho e na aplicação do cilindro de peneiramento 1. A altura (na direção axial do cilindro de peneiramento) do elemento de sustentação é, normalmente, cerca de 3 a 10 mm e largura radial a partir de cerca de 15 a 50 mm. No entanto, as dimensões podem ainda variar a partir dos supra mencionados em algumas circunstâncias especiais. O cilindro de peneiramento é, muitas vezes, fabricado de tal modo que os fios de tela 10 são presos às barras de sustentação antes de a peneira ser rolada para um cilindro por meio do qual as barras de sustentação formam os elementos de sustentação após o rolamento, ou os fios de tela podem ser presos aos elementos de sustentação após as barras terem sido curvadas em anéis circulares.

Um modo comum de fixar os fios de tela aos elementos de sustentação é usar nos elementos de sustentação 20 ranhuras ou aberturas substancialmente transversais dentro das quais os fios de tela 10 são inseridos. A Figura 2 mostra algumas alternativas para o formato da auto-denominada ranhura em forma de rasgo de chaveta ou cauda de andorinha 30 no elemento de sustentação 20 ou barra de sustentação. Ainda, muitas alternativas para aberturas no elemento de sustentação foram ilustradas. As ranhuras e aberturas possuem poucas características comuns. Em primeiro lugar, a ranhura/abertura 30 é, normalmente, usinada em ângulos substancialmente retos em relação à barra, ou ao elemento. E, em segundo lugar, conforme mostrado pelos desenhos, a idéia básica da ranhura do tipo rasgo de chaveta 30 (e, naturalmente, de uma abertura também] é assegurar o fio de tela na ranhura 30 de modo que o fio de tela não possa mover-se a não ser na direção do eixo geométrico do fio, ou seja, em ângulos retos em relação ao elemento de sustentação. Em outras palavras, usa-se o auto-denominado travamento de formato. Naturalmente, o movimento do fio de tela na direção do eixo geométrico do mesmo também, nâo é uma característica desejada, porém, pode ser utilizada na fabricação do cilindro de peneiramento. Em outras palavras, se a fixação do fio na ranhura, conforme discutido nas Patentes U.S.5.090.721 e 5.094.360, não for usada para prender os fios na ranhura, as barras de sustentação podem ser prontamente curvadas no sentido dos elementos de sustentação circulares 20, sendo que depois disso os fios são empurrados nas ranhuras 30. Nesse caso, o tamanho e o formato das ranhuras 30 deveríam ser o mais fechadas possível em relação a do corte transversal do fio de tela. Assim, a fim de prevenir os fios de moverem-se em suas direções axiais, os fios podem ser caldeados, colados ou soldados à barra de sustentação, ou o fio pode ser deformado a fim de evitar o movimento do mesmo. No entanto, todos os métodos de fixação discutidos são complicados, podem criar rebarbas, as quais coletam fibras, ou não são, por outro lado, ideais para o propósito desejado das mesmas. A Figura 3a ilustra um corte transversal parcial do cilindro de peneiramento em uma escala alargada que mostra o anel de sustentação 20 e o corte transversal dos fios de tela 10 em uma de suas numerosas formas preferidas. A Figura 3b é, igualmente, um corte agora axial, parcial do cilindro de peneiramento que mostra o corte transversal do anel de sustentação 20.

Um modo preferido, porém, é claro, não o único modo de fabricar um cilindro de peneiramento de acordo com a presente invenção, é tal que os elementos de sustentação 20 na forma de anéis circulares com as ranhuras do tipo rasgo de chaveta ou cauda de andorinha apropriadas ou aberturas correspondentes são presas a uma peça-guia. Depois, os fios de tela 10 são empurrados através das ranhuras/aberturas 30 nos elementos de sustentação 20. De preferência, as ranhuras ou aberturas em todos os elementos/anéís se assemelham. Após todos os fios de tela 10 terem sido inseridos nas rar.huras/aberturas 30 dos elementos de sustentação 20, os fios de tela são presos de modo que os mesmos não podem mais se mover na direção de seus eixos geométricos. Realiza-se isto através de meios de aquecimento de pelo menos um elemento de sustentação 20 via uma face 25 do mesmo. Em outras palavras, realiza-se o aquecimento de forma não uniforme, em somente um lado lateral do anel de sustentação. O resultado é que a face inferior do anel de sustentação na Figura 3b se expande termicamente por meio da qual, especialmente, da aresta livre do anel de sustentação se curva em direção ascendente ao redor do eixo geométrico circunferencial do anel. Se os anéis de sustentação forem feitos de aço inoxidável a temperatura de aquecimento para os anéis é cerca de 450 -900 graus Celsius, o que garante que as tensões internas no material do anel de sustentação são liberadas. Depois de aquecer o anel de sustentação permite-se o seu resfriamento em. temperatura ambiente, por meio da qual o anel de sustentação começa a se curvar para trás, ao redor de seu eixo geométrico circunferencial e, finalmente, o aro livre do anel de sustentação se curva na direção descendente, isto é, passa de sua posição original. É uma característica de distinção do açc inoxidável que, quando a temperatura do mesmo é aumentada a uma determinada faixa, as tensões internas do produto são liberadas, o resfriamento da partícula resulta em um termo-encolhimento maior que a termo-expansão era originalmente. O resultado de tudo isso é que, enquanto o anel de sustentação se curva além de sua posição original "horizontal" o intervalo menor requerido para instalação do fio de tela entre o fio e as paredes da ranhura/abertura no anel de sustentação é fechado, e o anel de sustentação prende o fio de tela na ranhura/abertura. 0 tipo de tratamento por aquecimento não é necessariamente para ser realizado para todos os anéis de sustentação de um cilindro de peneiramento, porém, de forma natural, para pelo menos um deles. No entanto, prefere-se submeter todos os anéis de sustentação ao tratamento por aquecimento conforme no caso dos intervalos menores entre os fios e as paredes das aberturas/ranhuras que são removidas.

Um meio preferível de tratar os anéis de sustentação é, primeiro, posicionar o cilindro de peneiramento, depois de todos os fios serem inseridos dentro das ranhuras de todos os anéis de sustentação, em rolos. Então, girar o cilindro lentamente, e aquecer uma face de um anel de sustentação em um tempo, de modo que a temperatura do anel de sustentação se eleve local e temporariamente entre 450 e 900 graus. 0 aquecimento deve ser temporário, de modo que as características (principalmente a resistência à corrosão) do aço inoxidável, no entanto, não muda (mudar as características necessita horas, ao passo que o tratamento por aquecimento da invenção leva somente minutos) . A fim de permitir aquecer uma área muito limitada da superfície do anel de sustentação, de preferência usa-se um maçarico de caldeamento tanto manual quanto automaticamente. Ainda, é uma consideração válida caso os fios de tela necessitem serem cobertos com algum tipo de isolamento térmico, de modo que estes não serão tratados por aquecimento também, Uma preferível proteção contra o calor consiste em um tira metálica colocada entre dois anéis de sustentação adjacentes nos fios de tela antes de iniciar o aquecimento.

Deve-se entender que o exposto acima é apenas uma descrição exemplificativa de um método inusitado e inventivo de fabricar um cilindro de peneiramento. 0 acima exposto não enseja limitar a invenção de forma alguma, pois todo o escopo da invenção é definido apenas pelas reivindicações em anexo.

Claims (8)

1. Método de fabricação de um cilindro de peneiramento, o cilindro de peneiramento sendo formado por pelo menos inúmeros fios de tela (10) com uma fenda de classificação entre os mesmos, e anéis de sustentação circulares (20), os anéis de sustentação (20) tendo aberturas/ranhuras (30) dentro das quais os fios de tela (10) são instalados, o método sendo caracterizado pelas etapas de: a) instalar os fios de tela nas ranhuras/aberturas (30) dos anéis de sustentação (20), b) aquecer apenas uma face lateral de pelo menos um dos anéis de sustentação (20) para expandir termicamente o anel de maneira não uniforme, e c) permitir que o pelo menos um anel (20) resfrie, pelo que o anel retrai de forma não uniforme fixando os fios de tela nas aberturas/ranhuras.

2. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que na etapa b) , a temperatura do anel de sustentação (20) é elevada local e temporariamente entre 450 e 900 graus.

3. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que na etapa b) , aquecer é realizado por meios de um maçarico de caldeamento.

4. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que antes da etapa b) , posicionar o cilindro em rolos, e girar o cilindro durante a etapa b).

5. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que na etapa b), todos os anéis de sustentação (20) de um cilindro de peneiramento são tratados por aquecimento.

6. Método, de acordo com a reivindicação 1 ou 3, caracterizado pelo fato de que, antes da etapa b) , posicionar uma proteção contra calor nos fios de tela (10).

7. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que as aberturas/ranhuras (30) são de tal modo que as mesmas permitem o travamento do formato dos fios de tela (10) no anel de sustentação (20).

8. Cilindro de peneiramento, formado por pelo menos inúmeros fios de tela (10, 110) , com uma fenda de classificação entre os mesmos, e anéis de sustentação circulares (20), os anéis de sustentação (20) tendo aberturas/ranhuras (30) dentro das quais os fios de tela (10) são instalados, caracterizado pelo fato de que pelo menos um dos anéis de sustentação (20) é dobrado por aquecimento apenas uma face lateral do anel de sustentação assim o anel de sustentação termicamente expande não uniformemente, permitindo que o anel de sustentação (20) resfrie, pelo que o anel de sustentação retrai de forma não uniforme, fixando os fios de tela (10) nas aberturas/ranhuras (30).