ES2253252T3 - Aparato de laminacion a presion. - Google Patents
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Abstract
Un aparato (400) de laminación a presión que comprende: - un armazón o bastidor; - una caja de presión (40) que está montada en el armazón o bastidor, y que comprende unas secciones (412, 414) presurizables superior e inferior, que definen una sección de laminación; - unas correas (402, 404) superior e inferior de sentidos de giro contrarios, que están montadas en forma giratoria en el armazón o bastidor, y que están en contacto entre sí, y que pasan en la misma dirección a través de la sección de laminación; y - un generador (602, 604) de presión de un medio fluido para suministrar presión a las secciones superior e inferior (412, 414) de la caja de presión (401) para comprimir las correas (402, 404) que se desplazan en forma intermedia; - por lo que dependiendo de la dirección de rotación de las correas (402, 404), un extremo (416) de la sección de laminación actúa como una entrada de los substratos a presurizar en forma laminada en la sección de laminación entre las correas y un extremoopuesto (418) que actúa como una salida para los substratos laminados a presión; y - en el que la sección (412) de la caja de presión superior incluye juntas herméticas de presión (200) en los lados de los extremos de la entrada y salida (416, 418); - caracterizado porque las juntas herméticas de presión comprende cámaras (200).
Description
Aparato de laminación a presión.
Esta invención está relacionada con un aparato
de laminación y en particular con un aparato de laminación de
presión continua accionado por correa doble, el cual utiliza
presión, calor y enfriamiento para unir al menos dos substratos
(capas) con un adhesivo entre las capas de los substratos. El
laminador de la presente invención soluciona muchos de los
inconvenientes de los laminadores del arte previo, incluyendo el
encogimiento de los materiales y similares.
Los documentos
JP-A-01210318,
JP-A-63267525,
EP-A-0255596,
US-A-4687528,
EP-A-0470584,
DE-A-
3046431, DE-A-3046432, US-A-3591434, US-A-4498941 y US-A-5352321 describen varias configuraciones de laminación por presión.
3046431, DE-A-3046432, US-A-3591434, US-A-4498941 y US-A-5352321 describen varias configuraciones de laminación por presión.
Más específicamente, la presente invención está
relacionada con un aparato según el preámbulo de la reivindicación
1.
Dicho aparato es conocido en particular a partir
del documento US-A-4498941. Este
aparato conocido comprende un anillo sólido de junta hermética
alrededor de las secciones superior e inferior de la caja de
presión.
Con el fin de mejorar la junta hermética de la
sección superior de la caja de presión y el laminado de los
substratos, la presente invención proporciona un aparato de
laminación por presión según lo definido en la reivindicación
adjunta 1.
En este aparato, las cámaras de aire mejoran la
flexibilidad de las juntas herméticas de presión de una forma
sencilla y eficiente.
Esta invención está relacionada con un aparato de
laminación y en particular con un aparato de presión continua
accionado por correa doble, que utiliza la presión, calor y
enfriamiento para unir al menos dos substratos (capas) con un
adhesivo entre las capas de los substratos.
El laminador de la presente invención puede ser
utilizado para fabricar una amplia variedad de materiales compuestos
y/o reforzados. Una o más de las partes componentes del laminado (es
decir, los substratos o capas) pueden ser de un material de una tela
no tejida, de un aglomerado de tela no tejida, o una capa de fibras.
Los materiales adhesivos, preferiblemente los materiales
termoplásticos, se utilizan para unir los distintos substratos en la
construcción del laminado. Estos materiales pueden ser fundidos y
refundidos una y otra vez. Al utilizar los hilos laminados,
especialmente los hilos de polímeros, se prefieren los adhesivos de
copoliester termoplástico, ya que estos materiales pueden ser
seleccionados para que tengan una temperatura de fusión por debajo
de la temperatura de fusión de los hilos. Los laminados de tipo
industrial que pueden formarse utilizando el laminador de la
presente invención incluyen los laminados basados en telas naturales
y/o sintéticas, amianto, vidrio, nylon, y los basados en materiales
retardantes o resistentes al fuego, y mezclas de los mismos. Los
laminados de otros materiales pueden prepararse también tal como
podrá observarse por los técnicos especializados en este campo.
Las telas no tejidas son la clase de materiales
especialmente preferidos y utilizados como capas o substratos en el
laminador a presión de la presente invención. Las telas no tejidas
son similares a las telas tejidas o de punto que son planas en su
totalidad, inherentemente flexibles, con estructuras porosas
compuestas por materiales naturales o de fibras sintéticas (es
decir, hilos, hebras, o filamentos). Las telas no tejidas son
únicas porque pueden ser tratadas técnicamente para que parezcan
telas tejidas o de punto, aunque puede hacerse que tengan unas
características físicas superiores con respecto a las telas tejidas
o de punto. Así pues, las telas no tejidas están altamente
influenciadas por las propiedades de sus fibras constituyentes y la
forma en la que se prepare la tela no tejida. Los métodos típicos
para preparar las telas no tejidas incluyen el interbloqueo químico
y térmico de las capas o redes de los materiales de fibras.
Pueden utilizarse al menos dos substratos de
telas no tejidas, en donde uno de los substratos de telas representa
las hebras de la trama y el otro representa las hebras de la
urdimbre. El adhesivo utilizado para unir los substratos no tejidos
se activaría por calor durante el proceso de laminación. La
combinación de la presión, calentando para activar el adhesivo y con
un rápido enfriamiento de los substratos unidos, minimiza el
encogimiento y configura el tamaño de los hilos en el laminado final
de la tela no tejida. Adicionalmente, debido a que el laminado está
formado a presión, los hilos de la urdimbre y de la trama son
forzados a tener un contacto íntimo, proporcionando que el laminado
final tenga la apariencia de un producto tejido.
El aparato de laminación que incorpora la
presente invención tiene una carcasa o bastidor exterior en el cual
se encuentra montada una caja rectangular de presión. La forma de
la caja no necesita que sea rectangular, pero esta forma es la
preferida actualmente. La caja de presión comprende dos secciones
independientes separadas, una sección superior y una sección
inferior, en el que cada una tiene unas juntas herméticas de presión
a lo largo de sus cuatro bordes, y en el que cada una está provista
además con una pluralidad de elementos de calentamiento y de
enfriamiento. Dos correas de rotación inversa, una correa motriz
superior y una correa motriz inferior, están en contacto entre sí y
que operan conjuntamente a través de un espacio situado entre las
dos secciones de la caja de presión. Las correas son
dimensionalmente más grandes (en longitud y en anchura) que la caja
de presión. Esto es necesario para permitir la presurización de la
caja, tanto por encima como por debajo de las dos correas. Una
correa está accionada con un sentido horario de rotación y la otra
correa está accionada con un sentido antihorario de rotación. Una
vez que las correas están en movimiento, un extremo de la caja de
presión es el extremo de la entrada (alimentación) y un extremo es
el extremo de salida del laminador.
La sección inferior de la caja de presión está
montada en forma rígida al bastidor o armazón, mientras que la
sección superior de la caja de presión puede ajustarse según sea
necesario para permitir el acceso al interior de la caja.
Normalmente, las secciones están separadas entre sí lo suficiente
para permitir el paso de las correas motrices a su través bajo la
presión (o en un estado despresurizado), con o sin el material a
laminar en forma intermedia.
Durante el proceso de laminación, los materiales
de los substratos a laminar se hacen pasar a través de una junta a
presión en el extremo de entrada de la caja de presión, y dentro del
espacio situado entre las dos correas de transmisión. La presión
del aire aplicada a las secciones superior e inferior de la caja de
presión se utiliza para comprimir las correas impermeables al aire
hacia delante entre sí, creando un efecto de diafragma entre las
correas, comprimiendo por tanto los substratos situados en el
espacio intermedio. Las secciones superior e inferior de la caja de
presión están equipadas con una pluralidad de elementos de
calentamiento y enfriamiento, que se utilizan para activar y
endurecer el adhesivo termoplástico situado entre las capas del
substrato.
En una realización especialmente preferida, la
pluralidad de barras de calentamiento y enfriamiento situadas en la
sección inferior de la caja de presión están montadas en forma
rígida, mientras que la pluralidad de las barras de calentamiento y
enfriamiento en la sección superior de la caja de presión se
encuentran montadas para que floten en la parte superior de los
materiales que están siendo laminados. Se ha encontrado que esta
configuración es especialmente útil en la preparación de las telas
no tejidas. Se minimiza o se elimina el encogimiento, y el laminado
final tiene las características físicas de una tela acabada
termomecánicamente (en el tacto y en la apariencia).
Ventajosamente, al menos el 10%, preferiblemente
al menos en torno al 25% y más preferible en torno al 50% del
interior de la caja en el extremo de entrada de la caja de presión,
está provista con barras de calentamiento, y el resto de la caja de
presión, de nuevo con al menos aproximadamente el 10%,
preferiblemente al menos en torno al 25%, y más preferible
aproximadamente el 50% del interior de la caja, está provisto con
barras de enfriamiento. Las barras de calentamiento están situadas
idealmente en el extremo de entrada de la caja de presión, y las
barras de enfriamiento están situadas idealmente en el extremo de
salida de la caja de presión. Si así se desea, podrían incluirse
múltiples zonas de calentamiento y enfriamiento dentro de la caja de
presión; por ejemplo, calor/frío, calor/frío, calor/frío,
etc.
etc.
El movimiento de las dos correas a través de la
caja de presión permite la alimentación continua de los materiales
del substrato y del adhesivo termoplástico para que entren en el
laminador a través de una junta hermética de entrada de la de
presión. Una vez dentro, los substratos son agarrados o prensados
conjuntamente por el efecto de diafragma provocado por la presión
aplicada a las correas. Los substratos prensados son entonces
calentados bajo presión, fundiendo el adhesivo termoplástico. Esto
permite que las capas del substrato lleguen a aproximarse
íntimamente en forma conjunta, en el que al menos algunas porciones
de las hebras de la urdimbre y de la trama llegan a ser coplanares
o casi coplanares. Los substratos calentados son enfriados a
continuación, mientras que se mantienen todavía bajo presión,
formando el laminado final. El laminado enfriado sale de la caja
de presión a través de una junta de presión de salida, en donde es
recogido según se precise.
Cuando dos o más substratos de poliéster no
tejidos (por ejemplo, al menos un substrato de urdimbre y al menos
un substrato de trama) son laminados en este aparato, el grosor del
laminado en el extremo de salida del laminador es al menos el 5%,
preferiblemente al menos el 10% y más preferible al menos en torno
al 20% inferior al grosor combinado de los substratos y el adhesivo
termoplástico, según lo medido en el extremo de entrada del
laminador.
La presión rectangular actualmente tiene un área
de presión de aproximadamente 967800 mm^{2}. Las correas de
transmisión, las cuales son substancialmente no porosas, están
presurizadas desde ambos lados de la caja de presión con una
presión por aire (o bien otro medio fluido) de al menos 13,78 kPa,
preferiblemente al menos en torno a 34,45 kPa, y más
preferiblemente al menos en torno a 68,9 kPa. Pueden conseguirse
presiones más altas con la modificación del equipo para soportar y
mantener las mismas. Esta presión aplicada a las correas es
equivalente a un peso (fuerza) de compresión que abarca desde 2268
kg a aproximadamente 22680 kg, aplicados sobre el área de 967800
mm^{2} de la caja de presión actual. Para laminar telas no
tejidas, una fuerza de compresión de aproximadamente 4536 kg a
11340 kg es el valor típico, y se ha encontrado que se prefiere
especialmente hasta la fecha actual una fuerza de compresión de
aproximadamente 6804 kg para un valor de 68,9 kPa. Esto es
importante porque en un laminador tradicional, que utilice placas
superior e inferior, si se colocará un peso de 6804 kg en la placa
superior para proporcionar la fuerza de compresión para llevar a
cabo la laminación, se rompería cualquier correa que se desplazara
en su parte inferior. Los laminadores de alta presión
tradicionales utilizan normalmente una serie de acciones,
desplazamiento, parada, presión; desplazamiento, parada, presión;
etc., al operar de una forma "continua".
En la presente invención, el uso de un medio de
presión fluido, por ejemplo, aire (o bien otro gas, por ejemplo,
vapor) o líquido (por ejemplo, agua, aceite, etc.), permite que las
correas puedan desplazarse incluso aunque estén presurizadas tanto
en la parte superior como en la inferior. Las correas del presente
laminador se deslizan a su través, incluso aunque afronten fuerzas
que romperían una correa en un laminador convencional.
Esta invención puede utilizarse para fabricar
telas no tejidas utilizando el aparato de laminación por presión.
El laminador de presión de la presente invención ha sido diseñado
específicamente para permitir la unión permanente de al menos dos
substratos de tela no tejida con un adhesivo entre los substratos de
tela, con poco o nulo encogimiento que pueda tener durante el
proceso de laminación. Aunque no se desea entrar en consideraciones
teóricas, se cree que se impide o se limita en este caso el
encogimiento, debido a la alta presión en las correas, lo cual
impide que el laminado se deslice, impidiendo o limitando por tanto
el encogimiento. La tela compuesta no tejida resultante tiene
ventajosamente la apariencia de una tela tejida, pero con las
características de una resistencia superior.
Aunque diseñado para un fin específico, el
laminador de presión de la presente invención puede tener otros
usos, por ejemplo, en la fabricación del substrato de las placas de
circuitos impresos, laminación decorativa, laminación industrial,
y similares, tal como se observará por los técnicos especializados
en este arte.
La figura 1 es una vista lateral de una
realización preferida de la caja de presión y del sistema de correas
de transmisión para el laminador de la invención, en el cual se
utilizan ocho barras de calentamiento (cuatro en cada sección), y
ocho barras de enfriamiento (cuatro en cada sección) para la
laminación a presión de substratos de tela no tejida;
la figura 2 es una vista extrema de la caja de
presión de la figura 1, la cual muestra el sistema de suministro de
presión para las secciones superior e inferior de la caja de
presión;
la figura 3 es una vista superior de la sección
superior de la caja de presión de la figura 1, que muestra la
separación de las barras de calentamiento y de enfriamiento;
la figura 4 es una vista lateral de la caja de
presión de la figura 1, que muestra las abrazaderas de montaje de
las barras de calentamiento y enfriamiento de la sección superior
(desplazable), y las abrazaderas de montaje de las barras de
calentamiento y enfriamiento de la sección inferior (fija). Se
muestra también un ejemplo de un elemento de sellado hermético
lateral;
la figura 5 es una vista lateral de la caja de
presión de la figura 1, que muestra un ejemplo un elemento de junta
hermética de la entrada de la caja de presión; y
la figura 6 es una vista lateral de la caja de
presión de la figura 1, que muestra un ejemplo de una junta
hermética de presión de la salida de la caja de presión.
Las figuras 7A, 7B y 7C muestran aspectos de la
realización de una junta hermética de una cámara de aire de goma
inflable para las secciones de la caja de presión.
Se utiliza una junta hermética de una cámara de
aire de acuerdo con las figuras 7A, 7B y 7C en el aparato según la
invención, mientras que las juntas herméticas mostradas en las
figuras 4, 5 y 6 no pertenecen a la presente inven-
ción.
ción.
Tal como se ha descrito anteriormente, la
presente invención está dirigida a un aparato de laminación y en
particular a un aparato de laminación de presión continua accionados
por correa doble, que utiliza presión, calor y enfriamiento para
unir al menos dos substratos (capas) con un adhesivo entre las capas
de los substratos. Si así se desea, el laminador de la presente
invención podría ser utilizado para estabilizar un material de una
sola capa.
En general, el aparato de laminación por presión
de esta invención comprende una carcasa o bastidor en el cual se
encuentra montada una caja de presión. La caja de presión comprende
dos secciones de presión separadas entre si, una sección superior y
una sección inferior, en la que el espacio formado entre las dos
secciones de presión define la sección de laminación. Se encuentran
montadas en el armazón o bastidor dos correas motrices que giran en
sentido contrario, una correa motriz superior y una correa motriz
inferior, montadas en forma giratoria en el armazón o bastidor, y
en donde las correas entran en contacto entre sí y siendo
traccionadas a través de la sección de laminación por rodillos
motrices montados en el extremo de salida. Se utiliza un generador
de presión para suministrar una presión de aire (o bien otro medio
fluido, líquido o gas) a las secciones superior e inferior de la
caja de presión para comprimir los materiales del substrato
soportados entre las dos correas de transmisión. La presión se
mantiene debido a que la caja tiene juntas herméticas de presión en
todo el perímetro alrededor del contacto con la correa.
En la caja rectangular de un ejemplo, se
proporcionan juntas herméticas laterales de metal en los lados de
las secciones superior e inferior de la caja de presión.
Se proporcionan también juntas herméticas de
metal en la entrada y salida en las secciones superior e inferior
de la caja de presión, asegurando así que pueda crearse el efecto de
diafragma deseado. Al ser presurizado, el aparato provoca la
laminación a presión de los substratos situados entre las dos
correas.
En la caja rectangular de otro ejemplo, se
utilizan juntas herméticas de metal recubiertas con Teflon® (PTFE)
o goma en los lados de las secciones superior e inferior de la caja
de presión. Las juntas herméticas de goma de entrada y salida
están provistas también en las secciones superior e inferior de la
caja de presión, asegurando así que pueda crearse el efecto de
diafragma deseado. Al ser presurizado, el aparato provoca la
laminación a presión de los substratos situados entre las dos
correas.
Con referencia a la figura 1, se muestran en
sección varios componentes esenciales de la caja de presión 401
preferida utilizada en el laminador por presión de la presente
invención 400. Tal como se muestran, dos correas giratorias, la
correa superior 402 y la correa inferior 404, montadas sobre una
pluralidad de rodillos de soporte (parte superior - 410, 420, 430;
parte inferior - 510, 520, 530) son traccionadas a través de la
caja de presión 401, entre la sección superior 412 y la sección
inferior 414, entrando en el extremo de entrada 416 y saliendo por
el extremo de salida 418, mediante sus rodillos motrices respectivos
550 (superior) y 650 (inferior).
El alineamiento de las dos correas giratorias 401
y 404 se mantiene mediante un sistema de alineación eléctrico que
comprende un carro de alineamiento 100, pivote de alineación 110,
servomotor 120 eléctrico de alineación y visores 130 eléctricos de
alineación. En caso de que cualquiera de las correas se salga de la
alineación, el visor eléctrico 130 detectará dicha correa y se
activará el servomotor de alineación, lo cual provocará que la
correa sea ajustada según sea necesario mediante el movimiento
lateral del carro de alineación 100.
En la realización ilustrada, se muestran ocho
barras de calentamiento radiantes separadas entre sí (310A, 310B,
310C, 310D, ... 310H) en el extremo de la entrada 416 de la caja de
presión 401, y mostrando ocho barras de enfriamiento separadas entre
sí (320A, 320B, 320C, 320D, ... 320H) en el extremo de salida 418 de
la caja de presión 401. Cuatro de las barras de calentamiento están
montadas en forma rígida en la sección inferior 414 de la caja de
presión 401, es decir las barras 310A, 310C, 310E y 310G. Las otras
cuatro barras de calentamiento radiante (310B, 310D, 310F y 310H)
están montadas en forma flexible, de forma tal que floten encima de
la correa superior, permitiendo de distintos grosores puedan pasar
debajo. Cuatro de las barras de enfriamiento se encuentran montadas
en forma rígida en la sección inferior 414 de la caja de presión
401, es decir las barras de enfriamiento 310A, 320C, 320E y 320G.
Las otras cuatro barras de enfriamiento (320B, 320D, 320F y 320H)
están montadas en forma flexible de manera tal que floten encima de
la correa superior, permitiendo que los materiales de varios
grosores puedan pasar por debajo.
Tal como se muestra, la pluralidad de barras de
calentamiento y de enfriamiento está dispuesta en una configuración
escalonada. Así pues, el substrato se calienta desde abajo, después
arriba, después debajo, etc., y el enfriamiento se lleva a cabo de
la misma forma; el substrato se enfría desde abajo, después arriba,
después abajo, etc. Esta configuración permite un calentamiento
rápido y uniforme, así como también un enfriamiento rápido y
uniforme de los materiales del substrato que estén laminando en el
laminador de presión. La uniformidad de calentamiento y
enfriamiento a presión conduce a la obtención de unas
características físicas mejoradas de los laminados resultantes. En
el caso de telas no tejidas laminadas de esta forma, se mantiene en
un mínimo el encogimiento de las telas y el material laminado
resultante tiene la apariencia y el tacto de una tela tejida.
En una realización, al menos el 75% del ancho de
la correa se calienta y se enfría mediante estos elementos. Por
ejemplo, en una correa de un ancho de 0,74 metros de ancho, se
calienta y se enfría una longitud central de 0,56 metros. En una
correa de 1,9 metros de ancho, se calentaría y se enfriaría un
longitud central de 1,5 metros Las barras de calentamiento Reliant
ER177A están provistas cada una con un termopar para medir la
temperatura suministrada a las correas. Las barras de enfriamiento
están provistas con tuberías de refrigeración alimentadas con
agua.
En otra realización, el calentamiento y el
enfriamiento se llevan a cabo por vapor y agua fría; suministrándose
cada uno a una sección apropiada del laminador, en ambas secciones
superior e inferior. El uso de gas a alta presión y un medio fluido
crea tanto la presión como la acción de calentamiento/enfriamiento
que se obtuvo alternativamente mediante las barras de
calentamiento y enfriamiento conjuntamente con el aire a alta
presión. Si así se desea, el calentamiento por infrarrojos puede
ser también utilizado en esta realización, y el enfriamiento puede
llevarse a cabo por otros medios, incluyendo la pulverización de
agua, proporcionando unas opciones de calentamiento y/o
enfriamiento sin contacto.
El grosor de la correa de fibra de vidrio
impregnada con PTFE puede ser modificado según se desee, y
dependiendo de la naturaleza de los materiales que estén siendo
laminados y de la velocidad operativa deseada en pies por minuto.
Para la laminación de telas no tejidas, se ha encontrado como
satisfactorio un grosor de correa que abarque de 50,8 a 508 \mum,
preferiblemente de 127 a 381 \mum. Las correas de 355,6 \mum de
grosor han sido utilizadas a 1,52 metros por minuto, con una
temperatura de 193,3ºC suministrada a los substratos. Las correas
de un grosor de 127 \mum han sido utilizadas a 3,7 metros/minuto,
con una temperatura de 193,3ºC suministrada a los substratos. Las
velocidades óptimas de la correa de 15,2, 18,3, 21,3, ... 30,48
metros/minuto pueden conseguirse mediante la modificación del
grosor y/o de la composición del grosor de la correa. La velocidad
óptima de la correa de un laminado de tela no tejida se cree que es
actualmente de 18,3 - 21,3 metros/minuto. Otra forma en la cual
puede conseguirse velocidades más altas es sencillamente incrementar
la dimensión del aparato laminador. El aparato preferido
actualmente tiene una longitud de 1,2 metros. Con el incremento al
tamaño de 2-10X se permitirían velocidades
operativas más rápidas.
Durante el proceso de laminación, el material del
substrato puede crear una contrapresión conforma pudiera expandirse
cualquier aire atrapado en los substratos. Para procesar esta
contrapresión, al menos una (o ambas) de las correas motrices de
fibra de vidrio impregnadas con PTFE (Teflon®) utilizada en el
laminador por presión de la presente invención podría modificarse
en los bordes exteriores, para comprender un grosor de
aproximadamente 3,175 mm de una capa de fibra de vidrio porosa.
Esta capa de fibra de vidrio porosa permite que el aire expandido
del laminado calentado pueda escapar a través de su porosidad en
ambos lados (en forma transversal).
La figura 2 muestra en sección transversal la
vista extrema de la caja de presión 401, que muestra en particular
la tubería 600 de alimentación del aire a presión, y los puntos
preferidos de contacto de la misma 602 y 604 con la sección
superior 412 y la sección inferior 414 de la caja de presión,
respectivamente. La caja de presión está hecha ventajosamente de
metal, tal como el aluminio, de un grosor de 50,8 a 127 mm, y que se
mantiene conjuntamente mediante una pluralidad de barras de acero
roscadas y tuercas 606 y 608. Tal como se muestra en las figuras 2
y 4, las barras de calentamiento y enfriamiento situadas en la
sección inferior 414 de la caja de presión se encuentran bloqueadas
en su posición en cada extremo mediante una abrazadera fija 820.
Las barras de calentamiento y enfriamiento situadas en la parte
superior 412 de la caja de presión están fijadas sobre un montaje
de abrazadera con un pasador 800/812, el cual permite el movimiento
hacia arriba de las barras, mientras que la gravedad mantiene las
barras apoyándose sobre la correa superior. Se muestra también en la
figura 2 una pluralidad de tuberías de agua de refrigeración, la
entrada 614 y la salida 616. Los cables eléctricos del
calentamiento (no mostrados) están provistos de una forma similar a
las tuberías de agua.
La figura 3 muestra una vista superior del
interior de la sección superior 412 de la caja de presión 401, en
la que se muestra la configuración preferida actual de las barras
(310B, 310D, 310F y 310H) superiores de calentamiento y las barras
de enfriamiento (320B, 320D, 320F y 320H). La caja presurizada 401
se mantiene en su forma conjunta mediante las barras de acero 500
montadas en las barras roscadas 606 mostradas en las cuatro
esquinas. No se muestran en esta ilustración las tuercas que están
enroscadas. Se muestran también en este dibujo los lados 403 de la
carcasa o bastidor, en los cuales están montadas las barras de acero
y todos los rodillos y controles.
La figura 4 muestra la abrazadera de pasador de
las barras de calentamiento y enfriamiento de la sección superior
desplazable en sentido vertical. Tal como se muestra, la abrazadera
de pasador comprende una abrazadera de montaje 800, fijada en un
extremo a la pared lateral de aluminio de la sección superior 412 de
la caja de presión. Se proporciona una ranura (no mostrada) cerca
del extremo opuesto de la abrazadera 800, a través de la cual pasa
el vástago 810. El vástago 810 está montado en la parte superior de
la barra de calentamiento o enfriamiento en un extremo y con un
saliente que sobresale en el extremo opuesto 812, limitando por
tanto la distancia de desplazamiento vertical de las barras de
calentamiento y enfriamiento. La abrazadera 820 de las barras de
calentamiento y enfriamiento de la lección inferior es también una
abrazadera de acero, pero está fijada en forma rígida a las barras
de calentamiento y enfriamiento y a la pared lateral de aluminio de
la sección inferior 414 de la caja de presión.
En la figura 4 se muestra también una junta
hermética lateral de presión 850. Esta junta hermética está formada
por la banda 700 de aluminio curvado a alta temperatura (por
ejemplo, un tipo de persiana veneciana de 0,008 x 1 9,5 mm)
emparedada entre la cinta 710 de PTFE (Teflon®) de 50 \mum en el
lado superior, y una cinta 720 de polietileno de ultra alto peso
molecular de 254 \mum en el lado inferior. La junta hermética se
mantiene en posición mediante la abrazadera de acero 870.
Tal como se muestra en las figuras 5 y 6, se ha
descubierto que la junta hermética de presión de aluminio expuesta
en la figura 4 puede ser simplificada, de forma tal que las juntas
de presión del lateral y de la entrada comprendan predominantemente
una banda de aluminio curvado 700 tal como se expuso anteriormente.
La cinta de polietileno de ultra alto peso molecular puede ser
omitida y eliminándose la cinta de PTFE, excepto en las esquinas de
la caja de presión, en donde las cintas han probado todavía ser
útiles. Esta junta hermética lateral mejorada y la junta de presión
de entrada se muestran en la figura 5.
La junta hermética de presión de salida se
muestra en la figura 6. Además de la banda de aluminio curvado 700,
el lado de la correa de la banda de aluminio está revestido con un
tejido 900 de fibra de vidrio de PTFE (Teflon®) de 127 \mum, que
se extiende más allá del extremo de la junta de aluminio y que está
montado en el interior del bastidor de la caja de presión. Este
diseño de la junta de salida mantiene a la correa de transmisión
para que no se peque sobre la banda de aluminio.
Tal como se expuso anteriormente, de acuerdo con
la presente invención, estas juntas de metal se reemplazan con una
o más cámaras, en particular con cámaras de goma inflables, las
cuales ofrecen varias ventajas no proporcionadas por las juntas
metálicas anteriormente descritas. Véanse las figuras 7A, 7B y 7C,
las cuales describen el posicionamiento de la cámara inflable 200
(por ejemplo, de goma de silicona) sobre los bordes periféricos de
la caja de presión (figura 7A); la cámara 200 se infla con la placa
210 (figura 7B) de deslizamiento de metal revestida con Teflon®; y
la cámara 200 se deforma parcialmente por medio del contacto con la
correa (figura 7C), creándose la junta deseada para la caja de
presión. Está provisto el canal 220 en el bastidor de la pared de
la caja de presión para la fijación de la cámara de goma (figura
7C). La cámara inflable de este tipo puede ser utilizada para las
partes superior e inferior de la caja de presión.
Conforme las cámaras se inflan contra las
correas, se crea una presión de sellado uniforme alrededor de la
periferia de la caja de presión. Esto contrasta con el ejemplo de la
junta de metal en su totalidad, porque la presión aplicada a las
correas es mucho más uniforme y constante. Así mismo, el efecto de
junta hermética de la cámara de goma es mucho más eficiente, puesto
que la cámara está provista con una superficie de junta deslizante
que comprende una banda metálica revestida con Teflón. Esta
superficie hace contacto directo con las correas y permite el que
discurran suavemente sobre la misma. Se evita por tanto el contacto
directo entre las correas y la cámara de goma. En la realización de
la junta de metal en su totalidad, una parte de la presión de la
junta es aportada por el peso de las barras de calentamiento y
enfriamiento, pudiendo tener lugar cualquier tipo de fugas en las
juntas, particularmente en los extremos de entrada y salida del
laminador.
Tal como se ha expuesto anteriormente, esta
invención puede ser utilizada para fabricar telas no tejidas
utilizando el aparato preferido de laminación a presión.
La Publicación PCT número WO 00/41523 describe un
material de una tela de hilos de urdimbre no tejida, el cual es el
substrato preferido para la laminación en la invención presente. En
general, la Publicación PCT describe un substrato preferido para su
utilización en el laminado a presión de la presente invención. El
substrato de la Publicación PCT comprende una pluralidad de hilos
que están formados en un grupo alineado, substancialmente paralelo
e igualmente distanciado entre si, y que se mantiene conjuntamente
mediante un adhesivo fundido aplicado en un lado del grupo de
fibras. Esta orientación de la fibra, en la cual discurren las
fibras en la dirección de la máquina, crea un substrato de un
material de tela no tejida, en la cual las fibras parecen los hilos
de la trama, los cuales pueden ser combinados con uno o más
substratos de fibras tejidas o no tejidas, y laminándose a presión
para poder crear productos acabados que tengan la impresión visual y
el tacto físico de un material tejido.
La Publicación PCT numero WO 00/41523 describe
también la formación de un material de substrato preferido y
utilizado en el laminador a presión de la presente invención. En
general, la Publicación PCT describe un aparato para la fabricación
de un compuesto de tela no tejida, que tiene la apariencia de una
tela tejida. El aparato incluye una estación de suministro para los
hilos de la urdimbre paralelos revestidos con un adhesivo, una
estructura de soporte para orientar los hilos de la urdimbre
paralelos con una orientación cilíndrica con la película del
adhesivo en el lado exterior, un aplicador de los hilos de la trama
para arrollar los hilos de la trama alrededor de los hilos de la
urdimbre orientados cilíndricamente; una estación de calentamiento
para activar el adhesivo, y una estación de enfriamiento para
endurecer el adhesivo, y una cuchilla de corte para dividir el
compuesto de la tela formada en forma cilíndrica, de forma que pueda
ser inflada y enrollada sobre un rodillo de recogida, para su
transferencia al laminador a presión de la presente invención.
El aplicador de los hilos de la trama expuesto en
la Publicación PCT incluye un tambor giratorio en el que se
encuentra montada una pluralidad de carretes de material de hilos de
la trama en una relación separada circunferencialmente, y un
tensador provisto para aplicar el material de los hilos de la trama
alrededor de los hilos de la urdimbre con una tensión
predeterminada, la cual puede ser la misma o mayor o menor que la
tensión de los hilos de la urdimbre. Un alineador cónico asegura que
los hilos de la trama sean suministrados al cilindro de los hilos de
la urdimbre con una alineación substancialmente perpendicular.
Claims (29)
1. Un aparato (400) de laminación a presión que
comprende:
- -
- un armazón o bastidor;
- -
- una caja de presión (40) que está montada en el armazón o bastidor, y que comprende unas secciones (412, 414) presurizables superior e inferior, que definen una sección de laminación;
- -
- unas correas (402, 404) superior e inferior de sentidos de giro contrarios, que están montadas en forma giratoria en el armazón o bastidor, y que están en contacto entre sí, y que pasan en la misma dirección a través de la sección de laminación; y
- -
- un generador (602, 604) de presión de un medio fluido para suministrar presión a las secciones superior e inferior (412, 414) de la caja de presión (401) para comprimir las correas (402, 404) que se desplazan en forma intermedia;
- -
- por lo que dependiendo de la dirección de rotación de las correas (402, 404), un extremo (416) de la sección de laminación actúa como una entrada de los substratos a presurizar en forma laminada en la sección de laminación entre las correas y un extremo opuesto (418) que actúa como una salida para los substratos laminados a presión; y
- -
- en el que la sección (412) de la caja de presión superior incluye juntas herméticas de presión (200) en los lados de los extremos de la entrada y salida (416, 418);
- -
- caracterizado porque las juntas herméticas de presión comprende cámaras (200).
2. El aparato de la reivindicación 1, en el que
cada cámara comprende una cámara de goma (200).
3. El aparato de la reivindicación 1 ó 2 en el
que cada cámara (200) es inflable.
4. El aparato de cualquiera de las
reivindicaciones 1 - 4, en el que se proporciona una placa (210)
deslizante metálica revestida con Teflón, entre cada cámara (200) y
una de las correas (402, 404).
5. El aparato de cualquiera de las
reivindicaciones 1 - 4, en el que la sección inferior (414) de la
caja de presión incluye también juntas herméticas (200) de presión
en los lados de los extremos de entrada y salida (416, 418).
6. El aparato de cualquiera de las
reivindicaciones 1 - 5, en el que los elementos (310A, 310B, etc., y
320A, 320B, etc.) se encuentran dentro de las secciones superior e
inferior (412, 414) de la caja de presión (401).
7. El aparato de la reivindicación 6, en el que
el elemento de calentamiento (310B, 310D, etc.) está dentro de la
sección superior (412) de la caja de presión (401).
8. El aparato de la reivindicación 7, en el que
el elemento de calentamiento (310B, 310D, etc.) en la sección
superior comprende una pluralidad de elementos de calentamiento, una
sección de calentamiento activada mediante vapor o un calentamiento
activado por infrarrojos.
9. El aparato de la reivindicación 6, en el que
el elemento de enfriamiento (320B, 320D, etc.) está dentro de la
sección superior (412) de la caja de presión.
10. El aparato de la reivindicación 9, en el que
el elemento de enfriamiento (320B, 320D, etc.) en la sección
superior comprende una pluralidad de elementos de enfriamiento.
11. El aparato de la reivindicación 9, en el que
el elemento de enfriamiento en la sección superior comprende una
sección de enfriamiento mediante agua fría.
12. El aparato de cualquiera de las
reivindicaciones 7-11 en el que los elementos de
calentamiento y enfriamiento están dentro de la sección superior de
la caja de presión.
13. El aparato de cualquiera de las
reivindicaciones 6-12 en el que el elemento de
calentamiento (310A, 310C, etc.) está dentro de la sección inferior
(414) de la caja de presión (401).
14. El aparato de la reivindicación 14, en el que
el elemento de calentamiento está en la sección inferior de la caja
de presión, y que comprende una pluralidad de elementos de
calentamiento, una sección de calentamiento activada por vapor o un
calentamiento por infrarrojos.
\vskip1.000000\baselineskip
15. El aparato de cualquiera de las
reivindicaciones 6-12, en el que el elemento de
enfriamiento (320A, 320C, etc.) está dentro de la sección inferior
de la caja de presión.
16. El aparato de la reivindicación 15, en el que
el elemento de enfriamiento en la sección inferior de la caja de
presión comprende una pluralidad de elementos de enfriamiento.
17. El aparato de la reivindicación 15 en el que
el elemento de enfriamiento en la sección inferior de la caja de
presión comprende una sección de enfriamiento mediante agua
fría.
18. El aparato de la reivindicación 16, en el que
la pluralidad de elementos de refrigeración en la sección inferior
de la caja de presión está fijada en posición.
19. El aparato de cualquiera de las
reivindicaciones 16-20 en el que los elementos de
calentamiento y enfriamiento están dentro de la sección inferior de
la caja de presión.
20. El aparato de cualquiera de las
reivindicaciones 7-12 en el que los elementos de
calentamiento y enfriamiento en la sección superior de la caja de
presión están montados de forma que floten en la parte superior de
la correa superior.
21. El aparato de la reivindicación 13 ó 14 en el
que los elementos de calentamiento en la sección inferior de la caja
de presión son fijos en su posición.
22. El aparato de cualquiera de las
reivindicaciones 7-21 en el que los elementos de
calentamiento y enfriamiento están dispuestos en una configuración
escalonada.
23. El aparato de cualquiera de las
reivindicaciones 1-22, en el que la sección inferior
(414) de la caja de presión está montada de forma rígida en el
armazón o bastidor.
24. El aparato de cualquiera de las
reivindicaciones 1-23, en el que la sección superior
(412) de la caja de presión está montada de una forma ajustable en
el armazón o bastidor.
25. El aparato de cualquiera de las
reivindicaciones 1-24, en el que las correas (402,
404) están presurizadas dentro de un rango desde aproximadamente
2268 kg hasta 22680 kg, a través de un área de aproximadamente
967740 mm^{2}.
26. El aparato de la reivindicación 25, en el que
las correas (402, 404) están presurizadas dentro de un rango de
aproximadamente 4536 kg a 11340 kg, a través de un área de
aproximadamente 967740 mm^{2}.
27. El aparato de cualquiera de las
reivindicaciones 1-26 que comprende además un
sistema de alineamiento, que incluye un visor eléctrico, un
servomotor de alineamiento y un carro de alineamiento, en el que el
visor eléctrico está adaptado para detectar las correas de
transmisión moviéndose fuera del alineamiento y capaz de activar el
servomotor de alineación con el fin de hacer que las correas de
transmisión puedan ser ajustadas mediante el movimiento lateral del
carro de alineación.
28. El aparato de cualquiera de las
reivindicaciones 1-27, en el que el generador de
presión de un medio fluido (602, 604) utiliza aire, vapor, agua o
aceite.
29. El aparato de la reivindicación 28, en el que
el generador de aire comprimido suministra la presión a las
secciones superior e inferior (412, 414) de la caja de presión para
comprimir las correas (402, 404).
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US15536499P | 1999-09-20 | 1999-09-20 | |
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| Publication Number | Publication Date |
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ID=22555151
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| ES00963628T Expired - Lifetime ES2253252T3 (es) | 1999-09-20 | 2000-09-20 | Aparato de laminacion a presion. |
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