ES2364485T3 - Dispositivo y proceso para controlar la consistencia del flujo de una solución de pulpa para papel de una máquina para fabricación de papel. - Google Patents
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Abstract
Un dispositivo (42, 42a) para controlar la consistencia de un flujo de pulpa de papel (34) fluyendo desde un cabezal (44) a un labio de regleta (46) de una caja de entrada (36) de una máquina de fabricación de papel de tal manera que la consistencia del perfil transversal respecto de la dirección de la máquina del papel resultante sea controlada, tal dispositivo comprende: un canal de flujo (48) dispuesto dentro de la caja de entrada (36) entre el cabezal (44) y el labio de regleta (46), dicho canal de flujo (48) teniendo un extremo de aguas arriba y un extremo de aguas abajo (50, 52) tal que el flujo de la solución de pulpa de papel (34) esté en la dirección del flujo (26) desde dicho extremo aguas arriba (50) hacia dicho extremo aguas abajo (52) de dicho canal de flujo (48); dicho canal de flujo (48) incluyendo: un canal primario (56) teniendo una primera y segunda extremidad (58, 60) tal que el flujo de la solución de pulpa de papel (34) se da a través de dicho canal primario (56) desde dicha primera extremidad (58) a la segunda extremidad mencionada (60) de dicho canal primario (56);un canal de alimentación (40, 40b) tiene un primer y un segundo extremo (64, 66), dicho canal de alimentación (40, 40b) estando dispuesto aguas abajo con respecto al canal primario mencionado (56) para el flujo a través de él de una porción de suministro (68) del flujo de solución de pulpa de papel (34); dicho segundo extremo (66) de dicho canal de alimentación (40, 40b) está conectado al labio de regleta (46) de tal forma que dicha porción de suministro (68) del flujo de la solución de pulpa de papel (34) fluya al labio de regleta (46); un canal de recirculación (38, 38b) tiene una primera y una segunda terminación (72, 74), dicho canal de recirculación (38, 38b) está dispuesto aguas abajo relacionado a dicho canal primario (56) para el flujo a través de él de una porción de recirculación (76) del flujo de la solución de pulpa de papel (34); dicha segunda terminación (74) de dicho canal de recirculación (38, 38b) está conectado al cabezal (44) de tal forma que dicha porción de recirculación (76) del flujo de la solución de pulpa de papel (34) fluya al cabezal (44); un generador (10, 10c, 10d) dispuesto en forma adyacente a dicho canal primario (56) para generación de ondas ultrasónicas (12-14) dentro del flujo de solución de pulpa de papel (34) fluye a lo largo de dicho canal primario (56), dichas ondas ultrasónicas (12-14) moviendo las partículas de fibras (18-20) suspendidas dentro de la solución de pulpa de papel (34) para controlar la consistencia de la solución de pulpa de papel (34) fluyendo a través de dicho canal primario (56); y un amortiguador de ultrasonido (24, 24e, 24f) dispuesto en forma adyacente a dicho canal primario (56) tal que el flujo de la solución de pulpa de papel (34) fluye en dicha dirección de flujo (26) dentro de una región (R) dispuesta entre dicho generador (10, 10c, 10d) y dicho amortiguador (24, 24e, 24f) de forma que en operación de dicho dispositivo (42, 42a), cuando la solución de pulpa de papel (34) esté fluyendo dentro de dicha región (R), dichas partículas de fibras (18-20) suspendidas dentro de la solución de pulpa de papel (34) sean desviadas de dicha dirección de flujo (26) de manera que la consistencia de la solución de pulpa de papel (34) fluyendo de dicho canal primario (56) a través de dicho canal de alimentación (40, 40b) sea diferente de la gran consistencia de la solución de pulpa de papel (34) fluyendo desde dicho canal primario (56) a lo largo de dicho canal de recirculación (38, 38b) de manera que la consistencia de dicha porción de suministro (68) de la solución de pulpa de papel (34) fluyendo a través del labio de regleta (46) sea controlada y consecuentemente controlando consistencia del perfil transversal respecto de la dirección de la máquina del papel resultante.
Description
Dispositivo y proceso para controlar la
consistencia del flujo de una solución de pulpa para papel de una
máquina para fabricación de papel.
La presente invención describe un dispositivo
para controlar la consistencia de un flujo de solución de pulpa para
papel que fluye desde un cabezal al labio de la regleta de la caja
del entrada de una máquina de fabricación de papel. Más
específicamente, la presente invención se refiere a un dispositivo y
un método para controlar la consistencia de un flujo de solución de
pulpa para papel que fluye desde un cabezal al labio de la regleta
de la caja de entrada de una máquina de fabricación de papel de
manera que el perfil transversal respecto de la dirección de la
máquina del papel resultante sea controlado.
En la industria de fabricación del papel, una
solución de pulpa para papel es suministrada al cabezal de una
máquina de fabricación de papel. La pulpa de papel presurizada es
guiada a través de un conjunto de canales de flujo de la caja
entrada dentro de una cámara de corte de la caja entrada. La pulpa
de papel es entonces eyectada como un listón fino a través de un
labio de la regleta definida por el extremo de la corriente aguas
abajo de la caja entrada. La pulpa de papel eyectada es recibida
sobre un fourdrinier con filtro donde el agua drena a partir de la
solución de pulpa de papel para proveer un papel formado.
Uno de los parámetros de calidad más importantes
en el proceso de fabricación de papel es la uniformidad del perfil
de peso base de dirección transversal de la máquina. Incluso si el
perfil de dirección transversal de la máquina de la concentración de
la pulpa de papel eyectada desde el corte de la caja de entrada es
medianamente uniforme, el perfil de peso de base final es
normalmente alterado debido a varios defectos producidos a lo largo
del proceso en la máquina. Estos defectos incluyen un perfil
disparejo de flujo de la pulpa de papel eyectada desde la caja de
entrada, retención poco uniforme de las fibras en el fourdrinier,
levantamiento no uniforme de sólidos en la prensa de encolado ó en
la estación de revestimiento. La forma usual para controlar los
defectos anteriormente mencionados, es compensarlos con el control
del perfil de consistencia de la pulpa de papel antes que sea
eyectada desde la caja de entrada.
La caja de entrada está dividida en varias
secciones transversales discretas de máquinas de un cierto ancho, y
en cada una de estas secciones la consistencia de la pulpa de papel
es controlada individualmente de acuerdo a la medida del peso base
de la hoja final en la sección transversal de máquina
correspondiente.
La presente invención provee un dispositivo y un
método para controlar el perfil de consistencia en una caja de
entrada y para suministrar un papel teniendo un perfil de peso base
de dirección transversal más uniforme.
Muchas configuraciones previas se han ideado en
un intento por suministrar un gramaje o peso base en la dirección
transversal del papel relativamente uniforme. Intentos anteriores
para controlar la característica anteriormente mencionada del papel,
incluyeron la provisión de gatos de tornillo separados a unas
pulgadas de distancia en la dirección transversal de la máquina.
Tales gatos de tornillo fueron conectados a un labio de regleta de
la abertura de la regleta. El movimiento controlado de los gatos de
tornillo alabeaba el labio de regleta de modo tal que una cinta de
pulpa para papel relativamente uniforme era eyectada a través de la
abertura de la regleta.
Sin embargo, tales configuraciones eran
complejas. También, el ajuste de uno de los gatos tenía la tendencia
a alterar el peso base de la pulpa de papel fluyendo por demás en el
gato adyacente.
Un desarrollo posterior incluyó la provisión de
labios de regleta uniformemente espaciados mientras se controlaba la
consistencia o disolución de la pulpa de papel en una corriente
ascendente de la dirección transversal de la máquina relativa a los
labios de regleta. Más particularmente, inmediatamente aguas arriba
desde el banco de tubos, un flujo de agua espumosa de dilución o
similar fue selectivamente introducida en uno o más de los tubos de
la caja de entrada del banco de tubos, de forma que la consistencia
de la pulpa de papel fluía a través de ese tubo en particular era
cambiada o diluida, comparando con la consistencia de la pulpa de
papel que fluía a través de un tubo adyacente.
En particular, para la configuración de dilución
previa, con el control del flujo de suspensión inyectado en la
proximidad del banco de tubos, fue posible en gran medida para
controlar la concentración de la suspensión resultante aguas abajo
desde el punto de inyección. Tal configuración de inyección tiene la
desventaja de que la corrección de la concentración de la
suspensión, requiere la adición de un medio extraño a la suspensión
en sí, lo cual puede generar problemas tecnológicos en el proceso de
fabricación de papel. Tal configuración también necesita la
provisión de un sistema de circuitos adicional para el agua de
dilución y la provisión de dispositivos de bombeo adicionales. La
necesidad de adición de una suspensión secundaria para controlar la
concentración de la suspensión principal lo hace casi imposible para
cambiar selectivamente las partículas suspendidas sin interactuar
con la fase del líquido de alojamiento.
La patente alemana nº DE4234940 de Steiner
describe un proceso para controlar una densidad de la suspensión en
la caja entrada de la máquina de papel, por remoción de aquella
parte misma, lo cual no es la media representativa. El material de
densidad más alta o más baja es separado en las etapas iniciales y
reintroducido gradualmente en la caja de entrada. La separación y
reciclado de concentraciones diferentes es iniciada por ondas de
sonido en la caja de entrada. La separación y el redireccionamiento
puede ser lograda por medio de una acción centrífuga, por ejemplo,
por rotación o por turbulencia.
La patente americana nº US 5803270 de Brodeur,
revela un dispositivo y un método para el fraccionamiento de fibras
por medios acústicos, usando un campo de onda ultrasónica plana
interactuando con las fibras suspendidas en agua circulando en un
canal de flujo, usando las fuerzas de la radiación acústica para
separar las fibras en dos o más fracciones basadas en el radio de
las fibras, con aplicaciones del concepto de separación en la
industria del papel y la pulpa.
El proceso continuo se basa en el uso de
transductores piezoeléctricos de sección transversal rectangular
montados en las paredes para desviar selectivamente el flujo de
fibras a medida que ellas penetran en el campo ultrasónico.
Dependiendo de la cantidad de gas disuelto en agua, la separación es
obtenida usando un campo de onda viajera o estacionaria.
La patente Americana nº US 6432275 de Huovila y
otros, guarda relación con una caja de entrada para una máquina de
papel/cartón mediante la cual el peso base del papel puede ser
regulado.
La caja de entrada comprende un canal de entrada
de pulpa de papel, que se va estrechando hacia su extremo. Los tubos
en el banco de tubos abiertos en el canal de entrada de pulpa a lo
ancho de la máquina y están conectados con elementos espesantes a lo
ancho de la máquina, en cuya conexión, un flujo directo es removido
del elemento espesante en el conducto y el flujo directo a ser
removido es regulado por medio de una válvula. Desde el elemento
espesante, un tubo está previsto para un flujo indirecto de mayor
consistencia cuyo caudal es conducido más allá en la caja de
entrada.
La presente invención suministra un único medio
para alcanzar un peso base uniforme o gramaje en una dirección
transversal de máquina por la aplicación de ondas ultrasónicas para
control del gramaje del papel resultante en la dirección transversal
de la máquina.
De acuerdo con la presente invención, cuando las
ondas ultrasónicas son aplicadas a una suspensión liquida, esas
ondas ultrasónicas tienen la capacidad de mover las partículas en
suspensión. En particular, las partículas suspendidas en una
suspensión estacionaria, y contenidas dentro del reservorio están
localizadas entre un generador de ultrasonidos y un dispositivo
amortiguador de ultrasonido. Cuando las ondas ultrasónicas son
aplicadas a las partículas, dichas partículas son movidas por las
ondas de ultrasonido en una dirección extendida desde el generador
al amortiguador.
Similarmente, el mismo efecto ocurre cuando las
ondas son aplicadas a una suspensión de partículas en movimiento.
Por ejemplo, cuando un flujo de suspensión está en movimiento en una
dirección genérica a una velocidad genérica y el flujo de suspensión
atraviesa una región entre el generador de ultrasonido y el
amortiguador, entonces las partículas suspendidas serán desviadas de
la dirección del flujo mediante un componente de movimiento, el cual
es paralelo a la línea yendo desde el generador al amortiguador.
El resultado es que aguas abajo, desde el
dispositivo ultrasónico, la suspensión no tendrá la misma
homogeneidad como la homogeneidad de la suspensión aguas arriba
relativa al dispositivo ultrasónico. Esto es así porque las
partículas suspendidas tenderán a migrar hacia el amortiguador. Como
una consecuencia de dicha migración aguas abajo desde el dispositivo
ultrasónico, el flujo de suspensión habrá sido concentrado en el
lado del amortiguador y diluido en el lado del generador.
El objeto de la presente invención es la
aplicación del principio físico mencionado anteriormente para
controlar la concentración de la suspensión de material fibroso para
hacer papel o solución de pulpa de papel a través de una caja de
entrada.
En una caja de entrada de la máquina de
fabricación de papel, de acuerdo con la presente invención, el
control de concentración de suspensión de fibra ó consistencia en
cualquier sección transversal de la máquina específica de la caja de
entrada, es usada para controlar el perfil de gramaje en la
dirección transversal a la máquina en la hoja de papel final.
Aplicando el efecto arriba mencionado, de las
ondas ultrasónicas sobre las suspensiones de fluidos en una sección
transversal específica de la máquina de la caja de entrada mediante
el uso de un dispositivo ultrasónico dedicado a aquella sección
transversal específica de la máquina de la caja de entrada, es
posible ejercer una fuerza en cualquier partícula sólida individual
suspendida en la región correspondiente a la misma sección
transversal específica de la máquina de la caja de entrada y moverla
hacia adentro de la fase del líquido de alojamiento. Como
consecuencia, es posible concentrar localmente ó diluir la
suspensión. Más específicamente, aplicando energía en la forma de
ondas de ultrasonido, es posible crear un grado de
des-homogeneidad en la suspensión. Controlando la
cantidad de energía suministrada al generador, o la capacidad del
amortiguador, es posible controlar el estado de
des-homogeneidad de la suspensión en la sección
específica y como una consecuencia, para controlar la concentración
local de la suspensión.
Como un ejemplo, en el sistema de la presente
invención, el efecto es aplicado a una suspensión tal como el flujo
de pulpa de papel en un canal desde la izquierda a la derecha.
Las ondas de ultrasonido cruzan el canal desde
la parte superior hasta el fondo. Tales ondas empujan las partículas
en suspensión o fibras hacia el fondo del canal. Aguas abajo del
dispositivo ultrasónico, el canal es dividido en canales
secundarios, es decir, un canal de alimentación y un canal de
recirculación. Es evidente que la concentración promedio de la
suspensión recibida por el canal de alimentación es en este caso,
más baja que la concentración promedio de la suspensión recibida por
el canal de recirculación.
La diferencia entre las dos concentraciones está
de alguna manera relacionada con la potencia entregada por el
dispositivo ultrasónico. En particular, cuando mayor es la potencia,
del generador o la capacidad del amortiguador, mayor es la
diferencia en la concentración entre el canal de alimentación y el
canal de recirculación. Al controlar el dispositivo ultrasónico, es
posible controlar la concentración en al menos uno de los dos
canales secundarios.
Al controlar la potencia entregada por el
dispositivo ultrasónico, es posible controlar la concentración en al
menos uno de los dos canales secundarios.
En una caja de entrada de máquina de papel, de
acuerdo con la presente invención, la suspensión de fibra de la
solución de pulpa de papel entra a la caja de entrada a partir de un
cabezal de alimentación y es transferida hacia un banco de tubos a
través de banco de canales de flujos de canales.
Los canales adyacentes que forman los canales de
flujo pueden ser estar separados físicamente uno del otro por
paredes laterales ó no. El principio de los canales secundarios es
aplicado para cada canal de flujo individual. Cada canal de flujo
está equipado con su propio dispositivo de ultrasonido. También,
cada dispositivo de ultrasonido incluye un control independiente.
Cada canal de flujo está dividido en dos canales secundarios, un
canal en la parte superior y otro canal en la parte inferior. Uno de
los dos canales secundarios es un canal de alimentación de una
sección de dirección transversal de la máquina correspondiente del
banco de tubos de la caja de entrada. El otro canal secundario o
canal de recirculación de cada canal de flujo permite la
recirculación al sistema de alimentación de la caja de entrada. Un
cabezal de recirculación colecta el flujo de cada uno de los canales
de recirculación de todos los canales de flujos. La pulpa de papel
colectada por el cabezal de recirculación es simplemente recirculado
en el sistema de aprovechamiento de pulpa sin necesidad de ningún
equipo adicional.
Aplicando el principio de la presente invención,
es evidente que es posible controlar individualmente la
concentración de la suspensión en cualquier canal de alimentación
secundario cubriendo una sección transversal de la máquina de la
caja de entrada controlando su respectivo generador ultrasónico. A
partir de los conocimientos previos de la tecnología de la
fabricación de papel, se sabe que sí se es capaz de controlar
independientemente la concentración de pulpa de papel en cada
sección transversal específica de la máquina de la caja de entrada,
entonces es posible controlar el perfil de gramaje de la máquina
transversal del papel terminado.
Por lo tanto, una característica primaria de la
presente invención es suministrar un dispositivo y un método para
controlar el perfil de consistencia transversal respecto de la
dirección de la máquina para una solución de pulpa de papel dentro
de una caja de entrada en una máquina de fabricación de papel que se
sobrepone a los problemas asociados con las configuraciones
previas.
Otra característica de la presente invención es
la provisión de un dispositivo para controlar el perfil de
consistencia transversal respecto de la dirección de la máquina de
una solución de pulpa de papel dentro de una caja de entrada de una
máquina de fabricación de papel, de tal forma que el perfil de
gramaje del papel resultante pueda ser controlado.
Otras características y ventajas de la presente
invención serán obvias para aquellos capacitados en la especialidad
mediante una descripción detallada de una presentación preferida de
la presente invención contenida en este punto.
La presente invención, se refiere a un
dispositivo para controlar el perfil de consistencia transversal
respecto de la dirección de la máquina de un flujo de solución de
pulpa de papel de un cabezal a un labio de regleta de una caja de
entrada de una máquina de fabricación de papel, de tal manera que el
perfil de consistencia transversal respecto de la dirección de la
máquina del papel resultante sea controlado. El dispositivo incluye
un canal de flujo, el cual está dispuesto dentro de la caja de
entrada entre el cabezal y el labio de regleta. El canal de flujo
tiene un extremo aguas arriba y uno aguas abajo, tal que el flujo de
la solución de pulpa de papel se encuentra en una dirección de flujo
desde el extremo de aguas arriba hacia el extremo de aguas abajo del
canal del flujo. El canal de flujo incluye un canal primario
teniendo una primera y segunda extremidad tal que el flujo de la
solución de pulpa de papel toma lugar a través del canal primario
desde la primera extremidad a la segunda extremidad del canal
primario. Un canal de alimentación tiene un primer y segundo extremo
y está dispuesto aguas abajo con respecto al canal primario para el
flujo a través de una porción de alimentación del flujo de la
solución de pulpa de papel. El segundo extremo del canal de
alimentación está conectado al labio de regleta tal que la porción
de alimentación del flujo de la solución de pulpa de papel fluya al
labio de regleta. Un canal de recirculación tiene un primer y
segundo extremo, estando dispuesto el canal de recirculación aguas
abajo en relación al flujo de solución al canal primario para el
flujo a través de la porción de recirculación del flujo de la
solución de pulpa de papel. El segundo extremo del canal de
recirculación está conectado al cabezal, tal que la porción de
recirculación del flujo de la solución de pulpa de papel fluya al
cabezal. Un generador está dispuesto en forma adyacente al canal
primario para generar ondas de ultrasonido con el flujo de solución
pulpa de papel.
Las ondas ultrasónicas mueven partículas de
fibras suspendidas dentro de la solución de pulpa de papel para
controlar la consistencia de la solución de pulpa de papel, fluyendo
a lo largo del canal primario. También, un amortiguador de
ultrasonido está dispuesto en forma adyacente al canal primario, tal
que el flujo de la solución de pulpa de papel fluya en la dirección
del flujo dentro de la región dispuesta entre el generador y el
amortiguador de tal forma que durante la operación del dispositivo,
cuando la solución de pulpa de papel esté fluyendo dentro de la
región, las partículas de fibra suspendidas dentro de la solución de
pulpa de papel sean desviadas de la dirección del flujo. La
configuración es tal que la consistencia de la solución de pulpa de
papel fluyendo desde el canal primario a través del canal de
alimentación sea diferente de la mayor consistencia de la solución
de pulpa de papel fluyendo desde el canal primario a través del
canal de recirculación, tal que la consistencia de la porción
suministrada de la solución de pulpa de papel, fluyendo a través del
labio de regleta, sea controlada, controlando por lo tanto perfil
transversal respecto de dirección de la máquina del papel
resultante.
En una presentación más específica de la
presente invención, el dispositivo incluye un generador adicional,
el cual está dispuesto en forma adyacente al canal primario y
lateralmente instalado en relación al generador de ondas de
ultrasonido dentro del flujo de la solución de pulpa de papel que
fluye a través del canal primario. Las ondas ultrasónicas mueven las
partículas de fibra suspendidas dentro de la solución de pulpa de
papel para controlar la consistencia de dicha solución que fluye a
lo largo del canal primario.
Además, un amortiguador de ultrasonido adicional
está dispuesto en forma adyacente al canal primario y posicionado
lateralmente con respecto al amortiguador, tal que el flujo de la
solución de pulpa de papel fluya en la dirección del flujo dentro de
una región adicional dispuesta entre el generador adicional y el
amortiguador adicional de tal manera que durante la operación del
dispositivo, cuando la solución de pulpa de papel esté fluyendo
dentro de la región adicional, las partículas de fibra suspendidas
dentro de la solución de pulpa de papel sean desviadas de la
dirección del flujo, de tal manera que la consistencia de dicha
solución de pulpa esté fluyendo desde el canal primario aguas abajo
de la región adicional a través del canal de alimentación sea
diferente de la mayor consistencia de la solución de pulpa de papel
fluyendo desde el canal primario aguas abajo de la región adicional
a lo largo del canal de recirculación. La configuración es tal que
la consistencia de una porción de suministro adicional de la
solución de pulpa de papel fluyendo a través del labio de regleta
aguas abajo desde la región adicional, sea controlada en relación
con la porción de suministro de la solución de pulpa de papel que
fluye aguas abajo desde la región a lo largo del labio de regleta,
por consiguiente, controlando el perfil de la consistencia
transversal respecto de la dirección de la máquina del papel
resultante.
En una forma más específica de realización de la
presente invención, la dirección del flujo es aproximadamente
paralela a una dirección desde el cabezal al labio de regleta.
También, el canal primario define un conducto
primario de configuración seccional transversal rectangular, el
conducto primario se extiende desde la primera extremidad a la
segunda extremidad del canal primario.
Más particularmente, el primer extremo del canal
de alimentación se extiende desde la segunda extremidad del canal
primario y el canal de suministro está dispuesto arriba del canal de
recirculación.
Sin embargo, en otra presentación de la presente
invención, el canal de suministro está dispuesto debajo del canal de
recirculación.
Adicionalmente, la primera terminación del canal
de recirculación se extiende desde la segunda extremidad del canal
primario, tal que el flujo de la solución de pulpa de papel, que
fluye a lo largo del canal primario, esté dividido en la porción de
alimentación y la porción de recirculación adyacente a la segunda
extremidad del canal primario.
En una presentación de la presente invención, el
dispositivo adicional incluye un dispositivo de control, el cual
está eléctricamente conectado al generador para la alteración
controlable de la generación de ondas ultrasónicas por parte del
generador.
No obstante, en una presentación alternativa de
la presente invención, un dispositivo está mecánicamente conectado
al generador para la alteración controlable en un lugar del
generador relacionado con el canal primario, de tal forma que la
generación de ondas ultrasónicas dentro de la región por parte del
generador, sea alterada.
En otra presentación de la presente invención,
un controlador está eléctricamente conectado al amortiguador de
ultrasonido para la absorción de la alteración controlable de las
ondas ultrasónicas por parte del amortiguador.
Alternativamente, un dispositivo de control está
conectado mecánicamente al amortiguador para la alteración
controlable de una disposición del amortiguador relacionada al canal
primario, tal que la absorción de las ondas ultrasónicas por parte
del amortiguador, sea alterada.
En cada una de las presentaciones alternativas
de la presente invención, la dirección del flujo dentro de la región
está dispuesta en forma no paralela a una dirección desde el
generador al amortiguador.
Sin embargo, más específicamente, la dirección
de flujo dentro de la región está dispuesta substancialmente en
forma normal a la dirección desde el generador al amortiguador.
Por otra parte, la dirección desde el generador
al amortiguador es substancialmente normal a la dirección del flujo
dentro de la región, tal que en el uso del dispositivo, la ondas
ultrasónicas desvíen el movimiento de las partículas de fibra en una
dirección componente, la cual está dispuesta angularmente entre la
dirección del flujo y el eje de dirección entre el generador al
amortiguador.
La presente invención también incluye un método
para controlar la consistencia de un flujo de solución de pulpa de
papel fluyendo desde un cabezal a un labio de regleta de una caja de
entrada de una máquina de fabricación de papel, tal que el perfil de
consistencia de la máquina de dirección transversal del papel
resultante sea controlada. El método incluye los pasos de guía del
flujo de la solución de pulpa de papel a lo largo de un canal de
flujo que está dispuesto dentro de una caja de entrada entre el
cabezal y el labio de regleta. El canal de flujo incluye un canal
primario, el cual tiene una primera y segunda extremidad. Un canal
de alimentación tiene un primero y segundo extremo, estando el canal
de alimentación situado aguas abajo, relacionado al canal primario
por el flujo a través de la porción de alimentación del flujo de la
solución de pulpa de papel. El segundo extremo del canal de
alimentación está conectado al labio de regleta de tal forma que la
porción de alimentación del flujo de la solución de pulpa de papel
fluye al labio de regleta.
Un canal de recirculación tiene una primera y
segunda terminación, el canal de recirculación está situado aguas
abajo en relación al canal primario para el flujo a través de la
porción de recirculación del flujo de la solución de pulpa de papel.
La segunda terminación del canal de recirculación está conectada al
cabezal de tal forma que la porción de recirculación del flujo de
solución de pulpa de papel fluya al cabezal.
El método también incluye las etapas de
generación de ondas de ultrasonido, dentro del flujo de una solución
de pulpa de papel fluyendo a través del canal primario, por parte de
un generador de ultrasonido. Las ondas de ultrasónicas mueven las
partículas de fibras suspendidas dentro de la solución de pulpa de
papel para controlar la consistencia de dicha solución de pulpa que
fluye a lo largo del canal primario.
Adicionalmente, el método incluye la absorción
de ondas ultrasónicas por medio de un amortiguador de ultrasonido
situado en forma adyacente al canal primario de tal manera que el
flujo de la solución de pulpa de papel fluya en la dirección del
flujo dentro de una región, la cual se encuentra dispuesta entre el
generador y el amortiguador. La configuración es tal que cuando la
solución de pulpa de papel está fluyendo dentro de la región, las
partículas de fibra suspendidas dentro de dicha solución de pulpa,
son desviadas de la dirección del flujo, de manera que la
consistencia de la mencionada solución de pulpa, fluyendo desde el
canal primario a través del canal de suministro, sea diferente con
respecto a la mayor consistencia de la solución de pulpa de papel
fluyendo desde el canal primario a lo largo del canal de
recirculación. El método es tal que la consistencia de la porción de
suministro de la solución de pulpa de papel fluyendo a lo largo del
labio de regleta, sea controlada, por consiguiente, controlando el
perfil de consistencia transversal con respecto a la dirección de la
máquina del papel resultante.
Varias modificaciones y variaciones de la
presente invención resultarán obvios para aquellos capacitados en la
especialidad mediante una descripción detallada y contenida a partir
de este momento, tomada en conjunción con los diseños anexados, los
cuales muestran la presentación preferida de la presente
invención.
El alcance de la presente invención está
definida por las reivindicaciones anexadas.
La Fig. 1 es un diagrama esquemático para
demostrar el efecto de la aplicación de las ondas ultrasónicas en
una solución de pulpa de papel, de acuerdo a la presente
invención;
La Fig. 2 es una vista similar de aquella
mostrada en la Fig. 1, pero muestra el generador energizado;
La Fig. 3 es una vista similar de aquella
mostrada en la Fig. 2, pero muestra las fibras en suspensión o
solución de pulpa de papel en movimiento;
La Fig. 4 es una representación diagramática de
un dispositivo de acuerdo a la presente invención para controlar la
consistencia de la solución de pulpa de papel dentro de una caja de
entrada de una máquina de fabricación de papel;
La Fig. 5 es una vista en planta de un
dispositivo para controlar la consistencia de un flujo de solución
de pulpa de papel fluyendo desde un cabezal a un labio de regleta de
una caja de entrada de una máquina de fabricación de papel;
La Fig. 6 es una vista transversal tomada sobre
la línea 6-6 de la Fig. 5;
La Fig. 7 es una vista similar de aquella
mostrada en la Fig. 6, pero muestra otra presentación de la presente
invención;
La Fig. 8 es una vista transversal tomada sobre
la línea 8-8 de la Fig. 7;
La Fig. 9 es una vista desde arriba de otra
presentación de la presente invención;
La Fig. 10 es una vista similar a aquella
mostrada en la Fig. 6, pero muestra una presentación adicional de la
presente invención;
La Fig. 11 es una vista similar a aquella
mostrada en la Fig. 10, pero muestra una presentación adicional de
la presente invención;
La Fig. 12 es una vista similar a aquella
mostrada en la Fig. 10, pero muestra otra presentación de la
presente invención; y
La Fig. 13 es una vista similar a aquella
mostrada en la Fig. 11, pero muestra una presentación adicional de
la presente invención.
Los caracteres similares de referencia se
refieren a partes similares a lo largo de varias vistas y
presentaciones de los diseños.
La Fig. 1 es un diagrama esquemático para
demostrar el efecto de la aplicación de las ondas ultrasónicas sobre
una solución de pulpa de papel, de acuerdo a la presente invención.
Como es mostrado en la Fig. 1, un generador 10 está dispuesto de
forma adyacente a un primer lado de un contenedor 16, y un
amortiguador 24 está dispuesto sobre el lado opuesto del contenedor
16. El contenedor 16 está lleno de una suspensión de partículas de
fibras 18, 19 y 20, dispersadas aleatoriamente a lo largo del
líquido base, tal como el agua.
La Fig. 2 es una vista similar a aquella
mostrada en la Fig. 1. Sin embargo, como se muestra en la Fig. 2, el
generador 10 está energizado de tal forma que el mismo emite ondas
ultrasónicas 12, 13 y l4a través del contenedor 16 que contiene las
partículas de fibras 18, 19 y 20 suspendidas en agua.
Consecuentemente, las ondas ultrasónicas 12-14
causan que las partículas 18-20 se muevan a través
del agua en una dirección como se indica por la flecha 22 desde el
generador 10 hacia el amortiguador 24.
La Fig. 3 es una vista similar de aquella
mostrada en la Fig. 2, pero muestra la suspensión de fibras o
solución de pulpa de papel en movimiento. Como se muestra en la Fig.
3, la solución de pulpa de papel, que incluye las fibras
18-20 está moviéndose a lo largo del contenedor 16
en una dirección del flujo como se indica por la flecha 26. Como se
muestra en la Fig. 3, la dirección del flujo 26 es normal a la
dirección 22. En este caso, las partículas de fibras
18-20 se moverán en una dirección componente, la
cual está indicada por la flecha 28. La dirección componente 28 está
dispuesta angularmente entre las direcciones 22 y 26.
Consecuentemente, en una posición aguas abajo
relativa al generador 10, la suspensión o solución de pulpa de papel
será más concentrada ó tendrá mayor consistencia en el lado 30 del
contenedor 16 más cercano al amortiguador 24. Similarmente, la
solución de pulpa de papel estará diluida o será de más baja
consistencia en el lado adicional 32 del contenedor 16 cercano al
generador 10 como se muestra en la
Fig. 3.
Fig. 3.
La Fig. 4 es una representación diagramática de
un dispositivo de acuerdo a la presente invención para controlar la
consistencia de la solución de pulpa de papel 34, la cual incluye
las fibras 18-20, dentro de una caja de entrada
generalmente diseñada 36 de una máquina de fabricación de papel.
Como se muestra en la Fig. 4, cuando el generador 10 es activado,
las ondas ultrasónicas 12-14 son emitidas a través
de la solución de pulpa de papel 34 fluyendo en la dirección del
flujo 26 a lo largo de la caja de entrada 36. Las ondas ultrasónicas
12-14 se mueven en la dirección 22 desde el
generador 10 a través de la dirección del flujo 26 de la solución de
pulpa de papel 34 hacia el amortiguador 24. En consecuencia, la
consistencia o concentración de las fibras dentro de la solución de
pulpa mencionada 34 es muy grande en el lado 30 de la caja de
entrada 36, la cual está próxima al amortiguador 24. Tal pulpa de
papel concentrada es desviada a lo largo de un canal de
recirculación aguas abajo 38. Sin embargo, sobre el lado adicional
32 de la caja de entrada 36 cercano al generador 10, la solución de
pulpa de papel 34 es diluida porque muchas de las fibras
18-20 han migrado hacia el lado 30 bajo la
influencia de las ondas ultrasónicas aplicadas
12-14. Esa pulpa de papel diluida es guiada aguas
abajo a través de un canal de alimentación.
La Fig. 5 es una vista desde arriba de un
dispositivo generalmente designado 42 de acuerdo a la presente
invención, para controlar la consistencia de un flujo de solución de
pulpa de papel fluyendo desde un cabezal 44 a un labio de regleta de
una caja de entrada generalmente designada 36 de una máquina de
fabricación de papel, de tal forma que perfil transversal respecto
de la dirección de la máquina del papel resultante sea controlado.
El dispositivo 42 incluye un canal de flujo generalmente designado
48 que está dispuesto dentro de la caja de entrada 36 entre el
cabezal 44 y el labio de regleta 46. El canal de flujo 48 tiene un
extremo aguas arriba y un extremo aguas abajo, 50 y 52
respectivamente, tal que el flujo de la solución de pulpa de papel
se encuentra en una dirección de flujo 26 desde el extremo aguas
arriba 50 hacia el extremo aguas abajo 52 del canal de flujo 48. El
canal de flujo 48 incluye un canal primario 56 tienen una primera y
segunda extremidad 58 y 60 respectivamente, tal que el flujo de la
solución de pulpa de papel se encuentre a lo largo del canal
primario 56 desde la primera extremidad 58 a la segunda extremidad
60 del canal primario 56. Un canal de alimentación 40 tiene un
primer y un segundo extremo, 64 y 66 respectivamente, y está
dispuesto aguas abajo, en relación al canal primario 56 para el
flujo a través de él de la porción de alimentación como se indica
por la flecha 68 del flujo de la solución de pulpa de papel. El
segundo extremo 66 del canal de alimentación 40 está conectado al
labio de regleta 46 de tal forma que la porción de suministro 68 del
flujo de la solución de pulpa de papel fluya al labio de regleta 46.
Un canal de recirculación 38 tiene una primera y segunda
terminación, 72 y 74 respectivamente, estando el canal de
recirculación 38 dispuesto aguas abajo, en relación al canal
primario 56 para el flujo a través de él de una porción de
recirculación como es indicada por la flecha 76 del flujo de la
solución de pulpa de papel. La segunda terminación 74 del canal de
recirculación 38 está conectada al cabezal 44 de tal forma que la
porción de recirculación 76 del flujo de solución de pulpa de papel
fluya al cabezal 44. Un generador 10 está dispuesto contiguamente al
canal primario 56 para generación de ondas ultrasónicas
12-14 dentro del flujo de solución de pulpa de papel
fluyendo a través del canal primario 56. Las ondas ultrasónicas
12-14 mueven las partículas de fibras
18-20 suspendidas dentro de la solución de pulpa de
papel para controlar la consistencia de dicha solución de pulpa
fluyendo a lo largo del canal primario 56. También, un amortiguador
de ultrasonido 24 está dispuesto en forma adyacente al canal
primario 56 tal que el flujo de la solución de pulpa de papel fluya
en la dirección del flujo 26 dentro de una región R dispuesta entre
el generador 10 y el amortiguador 24, de forma tal que durante la
operación del dispositivo 42, cuando la solución de pulpa de papel
está fluyendo dentro de la región R, las partículas de fibras
18-20 suspendidas dentro de dicha solución de pulpa
sean desviadas como es indicado por la flecha 28 desde la dirección
de flujo 26. La configuración es tal que la consistencia de la
solución de pulpa de papel fluyendo desde el canal primario 56 a lo
largo del canal de suministro 40 es diferente de la consistencia de
solución de pulpa de papel fluyendo desde el canal primario 56 a
través del canal de recirculación 38, de tal forma que la
consistencia de la porción de suministro 68 de dicha solución de
pulpa fluyendo a lo largo del labio de regleta 46 sea controlada, y
por consiguiente, controlando perfil transversal respecto de la
dirección de la máquina del papel resultante sea controlado.
La Fig. 6 es una vista transversal tomada sobre
la línea 6-6 de la Fig. 5. Como se muestra en la
Fig. 6, el canal de flujo 48 se extiende a lo largo de gran parte
del ancho de la dirección transversal del máquina de la caja de
entrada 36. También, el canal de suministro 40 es mostrado con el
labio de regleta en la parte más cercana. Además, el canal de
recirculación 38 es mostrado para el retorno de la solución de pulpa
de papel concentrada al cabezal.
La Fig. 7 es una vista similar a aquella
mostrada en la Fig. 6, pero muestra otra presentación de la presente
invención. Como es mostrado en la Fig. 7, un dispositivo 42a incluye
un generador adicional 84 dispuesto en forma adyacente al canal
primario 56 para generación de ondas ultrasónicas dentro del flujo
de solución de pulpa de papel, fluyendo a lo largo del canal
primario 56. Las ondas ultrasónicas mueven las partículas de fibras
suspendidas dentro de la solución de pulpa de papel para controlar
la consistencia de dicha solución de pulpa fluyendo a lo largo del
canal primario 56.
La Fig. 8 es una vista transversal tomada sobre
la línea 8-8 de la Fig. 7. Como es mostrado en las
Fig. 7 y 8, un amortiguador de ultrasonido adicional 86 está
dispuesto en forma adyacente al canal primario 56 tal que el flujo
de solución de pulpa de papel fluya en la dirección de flujo 26
dentro de una región "r" adicional dispuesta entre el generador
adicional 84 y el amortiguador adicional 86. Las configuraciones son
estructuradas tales que en operación del dispositivo 42a, cuando la
solución de pulpa de papel esté fluyendo dentro de la región r
adicional, las partículas de fibras suspendidas dentro de la
solución de pulpa de papel sean desviadas de la dirección de flujo
26 de tal forma que la consistencia de la solución de pulpa de papel
fluyendo desde el canal primario 56 a través del canal de
alimentación 62 aguas abajo desde la región r sea diferente de la
consistencia de la solución de pulpa de papel adicional fluyendo
desde el canal primario 56 aguas abajo desde la región r a lo largo
del canal de recirculación 38.
La configuración es tal que la consistencia de
una porción adicional de la alimentación 88 de la solución de pulpa
de papel fluyendo aguas abajo desde la región r a través de la labio
de regleta 46, sea controlado en relación a la porción de suministro
68 de la solución de pulpa de papel como es mostrada en la Fig. 5,
fluyendo aguas abajo desde la región R a través del labio de regleta
46 y por consiguiente controlando la consistencia del perfil
transversal respecto de la dirección de la máquina del papel
resultante sea controlado.
En una presentación preferida de la presente
invención, la dirección de flujo 26 es aproximadamente paralela a la
dirección como es indicado por la flecha 116 desde el cabezal 44 al
labio de regleta 46.
También, según se muestra en la Fig. 5, el canal
primario 56 define un conducto primario 118 de seccional transversal
rectangular. Como es mostrado en la Fig. 6, el conducto primario 118
se extiende desde la primera extremidad 58 a la segunda extremidad
60 del canal primario 56.
Más particularmente, como se muestra en la Fig.
5, el primer extremo del canal de suministro 40 se extiende desde la
segunda extremidad 60 del canal primario 56 y el canal de
alimentación 40 está dispuesto arriba del canal de recirculación
38.
La Fig. 9 es una vista desde arriba de otra
presentación de la presente invención. Como es mostrado en la Fig.
9, el canal de alimentación 40b está dispuesto abajo del canal de
recirculación 38b.
Adicionalmente, como es mostrado en la Fig. 5,
la primera terminación 72 del canal de recirculación 38 se extiende
desde la segunda extremidad 60 del canal primario 56 tal que el
flujo de la solución de pulpa de papel que fluyendo a través del
canal primario 56 sea dividido en la porción de suministro 68 y la
porción de recirculación 76 que se encuentra adyacente a la segunda
extremidad 60 del canal primario 56.
La Fig. 10 es una vista similar a aquella
mostrada en la Fig. 6, pero muestra una presentación adicional de la
presente invención.
Como se muestra en la Fig. 10, el dispositivo
adicional incluye un dispositivo de control 120, el cual está
eléctricamente conectado al generador 10c para la alteración
controlable de la generación de ondas ultrasónicas, por parte del
generador 10c.
La Fig. 11 es una vista similar a aquella
mostrada en la Fig. 10 pero muestra una presentación adicional de la
presente invención. Como se muestra en la Fig. 11, un dispositivo
122, tal como un cilindro hidráulico o neumático, está mecánicamente
conectado al generador 10d para la alteración controlable de un
lugar del generador 10d en relación al canal primario 56, como es
indicado por la flecha 123, de tal forma que sea alterada la
generación de ondas ultrasónicas dentro de la región R, por parte
del generador 10d.
La Fig. 12 es una vista similar a aquella
mostrada en la Fig. 10, pero muestra una presentación adicional de
la presente invención. Como se muestra en la Fig. 12, un controlador
124 está eléctricamente conectado al amortiguador de ultrasonido 24e
para la alteración controlable de la absorción de las ondas
ultrasónicas por parte del amortiguador 24e.
La Fig. 13 es una vista similar a aquella
mostrada en la Fig. 11, pero muestra una presentación adicional de
la presente invención.
Como se muestra en la Fig. 13, un dispositivo de
control 126, tal como un cilindro hidráulico o neumático, está
mecánicamente conectado al amortiguador 24f para la alteración
controlable de una disposición del amortiguador 24f, en relación al
canal primario 56.
Como se indica con la flecha 127, de tal forma
que sea alterada la absorción de ondas ultrasónicas por parte del
amortiguador 24f.
En cada una de las presentaciones alternativas
de la presente invención, la dirección de flujo 26 dentro de la
región R y r está dispuesto en forma no paralela a una dirección 22
desde el generador 10 al amortiguador 24.
No obstante, más específicamente, la dirección
de flujo 26 dentro de la región R está dispuesto substancialmente
perpendicular a la dirección 22, según el eje del generador 10 al
amortiguador 24.
Inclusive, en la dirección 22 desde el generador
10 al amortiguador 24 es perpendicular a la dirección de flujo 26
dentro de la región R, de modo tal que durante la operación del
dispositivo, las ondas ultrasónicas desvían el movimiento de las
partículas de fibras en una dirección de componente 28 mostrada en
la Fig. 5, la cual está dispuesta angularmente entre la dirección de
flujo 26 y la dirección 22, desde el generador 10 al amortiguador
24.
La presente invención también incluye un método
para controlar el perfil de consistencia de la máquina en dirección
transversal de un flujo de solución de pulpa de papel fluyendo desde
un cabezal 44 a un labio de regleta 46 de una caja de entrada 36 de
una máquina de fabricación de papel, de tal forma que el perfil de
la dirección de máquina transversal del papel sea controlada. El
método incluye las etapas de guía del flujo de una solución de pulpa
de papel a lo largo de un canal de flujo 48, el cual está dispuesto
dentro de la caja de entrada 36 entre el cabezal 44 y el labio de
regleta 46. El canal de flujo 48 incluye un canal primario 56, que
tiene una primera y una segunda extremidad, 58 y 60. Un canal de
alimentación 40 tiene un primer y un segundo extremo, 64 y 66, el
canal de alimentación 40 estando dispuesto aguas abajo, en relación
al canal primario 56 para el flujo a través de él de la porción de
suministro 68 del flujo de la solución de pulpa de papel. El segundo
extremo 66 del canal de suministro 40 está conectado al labio de
regleta 46 de tal forma a que la porción de suministro 68 del flujo
de una solución de pulpa de papel fluya al labio de regleta 46. Un
canal de recirculación 38 tiene una primera y una segunda
terminación, 72 y 74, el canal de recirculación 38 estando situado
aguas abajo con respecto al canal primario 56 para el flujo a través
de él de una porción de recirculación 76 del flujo de la solución de
pulpa de papel. La segunda terminación 74 del canal de recirculación
38 está conectada al cabezal 44 de tal forma que la porción de
recirculación 76 del flujo de la solución de pulpa de papel fluya al
cabezal 44.
El método también incluye las etapas de
generación de las ondas ultrasónicas dentro del flujo de la solución
de pulpa de papel, que fluye a través del canal primario 56, por
parte de un generador ultrasónico 10. Las ondas ultrasónicas mueven
las partículas de fibras suspendidas dentro de la solución de pulpa
de papel, para controlar la consistencia de la solución de pulpa de
papel fluyendo a lo largo del canal primario 56.
Adicionalmente, el método incluye la absorción
de las ondas ultrasónicas por medio de un amortiguador de
ultrasonido 24, dispuesto en forma adyacente al canal primario 56,
de tal manera que el flujo de la solución de pulpa de papel fluya en
la dirección de flujo 26 dentro de una región R, la cual está
dispuesta entre el generador 10 y el amortiguador 24. La
configuración es tal que cuando la solución de pulpa de papel está
fluyendo dentro de la región R, las partículas de fibras suspendidas
dentro de la solución de pulpa de papel sean desviadas de la
dirección de flujo 26, de tal manera que la consistencia de la
solución de pulpa de papel fluyendo desde el canal primario 56 a
través del canal de suministro 40, sea diferente de la consistencia
de la solución de pulpa de papel fluyendo desde el canal primario
56, a lo largo del canal de recirculación 38. El método es tal que
aquel de consistencia de la porción de suministro 68 de la solución
de pulpa de papel fluyendo a través del labio de regleta 46 sea
controlada, por consiguiente controlando el perfil de consistencia
transversal con respecto a la dirección de la máquina del papel
resultante.
Durante la operación del dispositivo, de acuerdo
a la presente invención, una solución de pulpa de papel es
suministrada al cabezal bajo presión. La pulpa de papel fluye a
través del canal de flujo 48 de tal forma que cuando el generador y
amortiguador, 10 y 24, respectivamente, son activados; la pulpa de
papel diluida fluye desde la región R a lo largo del canal de
alimentación, aguas abajo 40 al labio de regleta 46. Sin embargo, en
una disposición lateral en dirección transversal con respecto a la
dirección de la máquina como se muestra en la Fig. 8, el generador
adicional y el amortiguador adicional, 84 y 86, respectivamente,
actúan sobre la región r, la cual está dispuesta lateralmente en
relación a la región R, como es mostrado en la Fig. 7.
Consecuentemente, la dilución de la pulpa de papel fluyendo aguas
abajo desde la región r a través del canal de alimentación 40 puede
ser controlada o alterada, en relación a la dilución del flujo
dispuesto lateralmente de pulpa de papel fluyendo aguas abajo desde
la región R. De esta manera, mediante la provisión de un número de
generadores y amortiguadores correspondientes, el perfil de
consistencia transversal con respecto a la dirección de la máquina
del papel resultante, puede ser controlado. Ese control puede ser
logrado como se muestra en las Fig. 10-13 ya sea
controlando la alimentación eléctrica al generador o al amortiguador
o mecánicamente moviendo la disposición del generador o el
amortiguador o ambos, relacionado a los canales primarios 56.
De acuerdo con la presente invención, la
capacidad de generación del generador puede ser cambiada
incrementando o decreciendo la entrada eléctrica o mediante el
movimiento del generador, acercándolo o alejándolo del canal
primario.
Análogamente, el factor de absorción del
amortiguador puede ser cambiado mediante el incremento o disminución
de la entrada eléctrica al amortiguador o mediante el movimiento del
amortiguador acercándolo ó alejándolo del canal primario. Cualquier
combinación de lo arriba citado puede ser usada para controlar las
ondas ultrasónicas dentro del canal
primario.
primario.
Por medio de la alteración de la energía a todos
los generadores, tales como 10 y 84 y/o los correspondientes
amortiguadores 24 y 86, al mismo nivel de energía tendrían un efecto
similar a la alteración de la válvula de gramaje en una caja de
entrada convencional. Típicamente, en una caja de entrada
convencional, cuando la válvula de gramaje es alterada, debería
haber un retraso de dos minutos antes de que ese cambio tenga efecto
aguas abajo en el gramaje del papel resultante.
Una de las ventajas de la configuración, de
acuerdo a la presente invención cuando se usa un control eléctrico
para el generador y/o amortiguador, es que el control de la
consistencia es llevado a cabo enteramente mediante un dispositivo
eléctrico antes que un dispositivo mecánico como el caso del control
labio de regleta.
Aunque la presente invención describe la porción
de recirculación de pulpa de papel como el retorno del cabezal, será
aparente para aquellos capacitados en la especialidad que de hecho,
la porción de recirculación usualmente será retornada al cabezal a
través del silo de alimentación de pulpa de papel.
La presente invención provee un método y
dispositivo únicos para controlar el perfil transversal respecto de
la dirección de la máquina del papel.
Claims (17)
1. Un dispositivo (42, 42a) para controlar la
consistencia de un flujo de pulpa de papel (34) fluyendo desde un
cabezal (44) a un labio de regleta (46) de una caja de entrada (36)
de una máquina de fabricación de papel de tal manera que la
consistencia del perfil transversal respecto de la dirección de la
máquina del papel resultante sea controlada, tal dispositivo
comprende:
un canal de flujo (48) dispuesto dentro de la
caja de entrada (36) entre el cabezal (44) y el labio de regleta
(46), dicho canal de flujo (48) teniendo un extremo de aguas arriba
y un extremo de aguas abajo (50, 52) tal que el flujo de la solución
de pulpa de papel (34) esté en la dirección del flujo (26) desde
dicho extremo aguas arriba (50) hacia dicho extremo aguas abajo (52)
de dicho canal de flujo (48); dicho canal de flujo (48)
incluyendo:
un canal primario (56) teniendo una primera y
segunda extremidad (58, 60) tal que el flujo de la solución de pulpa
de papel (34) se da a través de dicho canal primario (56) desde
dicha primera extremidad (58) a la segunda extremidad mencionada
(60) de dicho canal primario (56);un canal de alimentación (40, 40b)
tiene un primer y un segundo extremo (64, 66), dicho canal de
alimentación (40, 40b) estando dispuesto aguas abajo con respecto al
canal primario mencionado (56) para el flujo a través de él de una
porción de suministro (68) del flujo de solución de pulpa de papel
(34);
dicho segundo extremo (66) de dicho canal de
alimentación (40, 40b) está conectado al labio de regleta (46) de
tal forma que dicha porción de suministro (68) del flujo de la
solución de pulpa de papel (34) fluya al labio de regleta (46);
un canal de recirculación (38, 38b) tiene una
primera y una segunda terminación (72, 74), dicho canal de
recirculación (38, 38b) está dispuesto aguas abajo relacionado a
dicho canal primario (56) para el flujo a través de él de una
porción de recirculación (76) del flujo de la solución de pulpa de
papel (34); dicha segunda terminación (74) de dicho canal de
recirculación (38, 38b) está conectado al cabezal (44) de tal forma
que dicha porción de recirculación (76) del flujo de la solución de
pulpa de papel (34) fluya al cabezal (44);
un generador (10, 10c, 10d) dispuesto en forma
adyacente a dicho canal primario (56) para generación de ondas
ultrasónicas (12-14) dentro del flujo de solución de
pulpa de papel (34) fluye a lo largo de dicho canal primario (56),
dichas ondas ultrasónicas (12-14) moviendo las
partículas de fibras (18-20) suspendidas dentro de
la solución de pulpa de papel (34) para controlar la consistencia de
la solución de pulpa de papel (34) fluyendo a través de dicho canal
primario (56); y un amortiguador de ultrasonido (24, 24e, 24f)
dispuesto en forma adyacente a dicho canal primario (56) tal que el
flujo de la solución de pulpa de papel (34) fluye en dicha dirección
de flujo (26) dentro de una región (R) dispuesta entre dicho
generador (10, 10c, 10d) y dicho amortiguador (24, 24e, 24f) de
forma que en operación de dicho dispositivo (42, 42a), cuando la
solución de pulpa de papel (34) esté fluyendo dentro de dicha región
(R), dichas partículas de fibras (18-20) suspendidas
dentro de la solución de pulpa de papel (34) sean desviadas de dicha
dirección de flujo (26) de manera que la consistencia de la solución
de pulpa de papel (34) fluyendo de dicho canal primario (56) a
través de dicho canal de alimentación (40, 40b) sea diferente de la
gran consistencia de la solución de pulpa de papel (34) fluyendo
desde dicho canal primario (56) a lo largo de dicho canal de
recirculación (38, 38b) de manera que la consistencia de dicha
porción de suministro (68) de la solución de pulpa de papel (34)
fluyendo a través del labio de regleta (46) sea controlada y
consecuentemente controlando consistencia del perfil transversal
respecto de la dirección de la máquina del papel resultante.
2. Un dispositivo para controlar la consistencia
de un flujo de solución de pulpa de papel según lo establecido en la
reivindicación 1, incluyendo:
un generador adicional (84) dispuesto en forma
adyacente a dicho canal primario (56) y lateralmente en relación a
dicho generador (10, 10c, 10d) para generación de ondas ultrasónicas
(12-14) dentro del flujo de la solución de pulpa de
papel (34) fluyendo a través de dicho canal primario (56), dichas
ondas ultrasónicas (12-14) moviendo partículas de
fibras (18-20) suspendidas dentro de la solución de
pulpa de papel (34) para controlar consistencia del perfil
transversal respecto de la dirección de la máquina de la solución de
pulpa de papel (34) fluyendo a lo largo de dicho canal primario
(56);
un amortiguador adicional de ultrasonido (86)
dispuesto en forma adyacente a dicho canal primario (56) tal que el
flujo de la solución de pulpa de papel (34) fluya en dicha dirección
de flujo (26) dentro de una región adicional (r) dispuesta entre
dicho generador adicional (84) y dicho amortiguador adicional (86)
tal que en operación de dicho dispositivo (42, 42a), cuando la
solución de pulpa de papel (34) esté fluyendo dentro de dicha región
adicional (r), dichas partículas de fibras (18 - 20) suspendidas
dentro de la solución de pulpa de papel (34) sean desviadas de dicha
dirección de flujo (26) de manera que la consistencia de la solución
de pulpa de papel (34) fluyendo de dicho canal primario (56) aguas
abajo desde dicha región adicional (r) a través de dicho canal de
suministro (40, 40b) sea diferente de la mayor consistencia de la
solución de pulpa de papel (34) fluyendo de dicho canal primario
(56) aguas abajo desde dicha región adicional (r) a lo largo de
dicho canal de recirculación (38, 38b) de manera que la consistencia
de una porción adicional de suministro (88) de la solución de pulpa
de papel (34) fluyendo a través de labio de regleta (46) aguas abajo
desde dicha región adicional (r) sea controlada en relación a dicha
porción de suministro (68) de la solución de pulpa de papel (34)
fluyendo aguas abajo desde dicha región a lo largo del labio de
regleta (46) y por consiguiente controlando perfil transversal
respecto de la dirección de la máquina del papel resultante.
3. Un dispositivo para controlar la consistencia
de un flujo de solución de pulpa de papel según lo establecido en la
reivindicación 1 en donde dicha dirección de flujo (26) es
aproximadamente paralela a una dirección (116) desde el cabezal (44)
al labio de regleta (46).
4. Un dispositivo para controlar la consistencia
de un flujo de solución de pulpa de papel según lo establecido en la
reivindicación 1 en donde dicho canal primario (56) define un
conducto primario (118) de sección transversal rectangular, dicho
conducto primario (118) extendiéndose desde dicha primera extremidad
(58) a la mencionada extremidad (60) de dicho canal primario
(56).
5. Un dispositivo para controlar la consistencia
de un flujo de solución de pulpa de papel según lo establecido en la
reivindicación 1 en donde dicho primer extremo (64) de dicho canal
de suministro (40, 40b) se extiende desde dicha segunda extremidad
(60) de dicho canal primario (56).
6. Un dispositivo para controlar la consistencia
de un flujo de solución de pulpa de papel según lo establecido en la
reivindicación 1 en donde dicho canal de alimentación (40) está
dispuesto arriba de dicho canal de recirculación (38).
7. Un dispositivo para controlar la consistencia
de un flujo de solución de pulpa de papel según lo establecido en la
reivindicación 1 en donde dicho canal de alimentación (40b) está
dispuesto debajo de dicho canal de recirculación (38b).
8. Un dispositivo para controlar la consistencia
de un flujo de solución de pulpa de papel según lo establecido en la
reivindicación 1 en donde dicha primera terminación (72) de dicho
canal de recirculación (38, 38b) se extiende desde dicha segunda
extremidad (60) de dicho canal primario (56) tal que el flujo de la
solución de pulpa de papel (34) fluyendo a través de dicho canal
primario (56) esté dividido en dicha porción de suministro (68) y
dicha porción de recirculación (76) adyacente a dicha segunda
extremidad (60) de dicho canal primario (56).
9. Un dispositivo para controlar la consistencia
de un flujo de solución de pulpa de papel según lo establecido en la
reivindicación 1 incluyendo además:
un dispositivo de control (120) eléctricamente
conectado a dicho generador (10c) para alteración controlable de la
generación de las ondas ultrasónicas mencionadas
(12-14) por el generador mencionado (10c).
10. Un dispositivo para controlar la
consistencia de un flujo de solución de pulpa de papel según lo
establecido en la reivindicación 1 incluyendo además:
un dispositivo (122) mecánicamente conectado a
dicho generador (10d) para alteración controlable de un lugar de
dicho generador (10d) relacionado a dicho canal primario (56) de tal
forma que la generación de dichas ondas ultrasónicas
(12-14) dentro de dicha región (R) por parte de
dicho generador (10d) sea alterada.
11. Un dispositivo para controlar la
consistencia de un flujo de solución de pulpa de papel según lo
establecido en la reivindicación 1 incluyendo además:
un controlador (124) eléctricamente conectado a
dicho amortiguador de ultrasonido (24e) para alteración controlable
de la absorción de dichas ondas ultrasónicas (12-14)
por parte de dicho amortiguador (24e).
12. Un dispositivo para controlar la
consistencia de un flujo de solución de pulpa de papel según lo
establecido en la reivindicación 1 incluyendo además:
un dispositivo de control (126) mecánicamente
conectado a dicho amortiguador (24f) para modificación controlable
de la disposición de dicho amortiguador (24f) relacionado a dicho
canal primario (56) de manera que la absorción de dichas ondas
ultrasónicas (12-14) por parte de dicho amortiguador
(24f) sea alterada.
13. Un dispositivo para controlar la
consistencia de un flujo de solución de pulpa de papel según lo
establecido en la reivindicación 1 en donde dicha dirección de flujo
(26) dentro de dicha región (R) está dispuesta en forma no paralela
a la dirección (22) desde dicho generador (10, 10c, 10d) a dicho
amortiguador (24, 24e, 24f).
14. Un dispositivo para controlar la
consistencia de un flujo de solución de pulpa de papel según lo
establecido en la reivindicación 1 en donde dicha dirección de flujo
(26) dentro de dicha región (R) está dispuesta substancialmente de
manera perpendicular a una dirección (22) desde dicho generador (10,
10c, 10d) a dicho amortiguador (24, 24e, 24f).
15. Un dispositivo para controlar la
consistencia de un flujo de solución de pulpa de papel según lo
establecido en la reivindicación 14 en donde dicha dirección (22)
desde dicho generador (10, 10c, 10d) a dicho amortiguador (24, 24e,
24f) es substancialmente normal a dicha dirección de flujo (26)
dentro de dicha región (R) tal que en uso de dicho dispositivo (42,
42a), dichas ondas ultrasónicas (12-14) desvían el
movimiento de dichas partículas de fibras (18-20) en
una dirección componente (28) la cual está dispuesta angularmente
entre dicha dirección de flujo (26) y dicha dirección (22) desde
dicho generador (10, 10c, 10d) a dicho amortiguador (24, 24e,
24f).
16. Un dispositivo para controlar la
consistencia de un flujo de solución de pulpa de papel según lo
establecido en la reivindicación 1, incluyendo:
un generador adicional (84) dispuesto en forma
adyacente a dicho canal primario (56) y lateralmente dispuesto en
relación a dicho generador (10, 10c, 10d) para generación de ondas
ultrasónicas (12-14) dentro del flujo de solución de
pulpa de papel (34) fluyendo a través de dicho canal primario (56),
dichas ondas ultrasónicas (12-14) moviendo
partículas de fibras (18-20) suspendidas dentro de
la solución de pulpa de papel (34) para controlar la consistencia de
la solución de pulpa de papel (34) fluyendo a través de dicho canal
primario (56);
un amortiguador de ultrasonido adicional (86)
dispuesto en forma adyacente a dicho canal primario (56) y
lateralmente relacionado a dicho amortiguador (24, 24e, 24f) tal que
el flujo de solución de pulpa de papel (34) fluya en dicha dirección
de flujo (26) dentro de una adicional región (r) dispuesto entre
dicho generador adicional (84) y dicho amortiguador adicional (86)
tal que en operación de dicho dispositivo (42a), cuando la solución
de pulpa de papel (34) está fluyendo dentro de la adicional región
adicional (r), dichas partículas de fibras (18-20)
suspendidas dentro de la solución de pulpa de papel (34) sean
desviadas de dicha dirección de flujo (26) de manera que la
consistencia de la solución de pulpa de papel. (34) fluyendo desde
dicho canal primario (56) aguas abajo desde la región adicional
dicha(r) a través de dicho canal de alimentación (40) sea
diferente con respecto a la mayor consistencia de la solución de
pulpa de papel (34) fluyendo desde dicho canal primario (56) aguas
abajo desde dicha adicional región (r) a lo largo de dicho canal de
recirculación (38) de manera que la consistencia de una porción
adicional de alimentación (88) de la solución de pulpa de papel (34)
fluyendo a través del labio de regleta(46) aguas abajo desde
dicha región adicional (r) esté controlada en relación a dicha
porción de alimentación (68) de la solución de pulpa de papel (34)
fluyendo aguas abajo desde dicha región a lo largo del labio de
regleta (46) por consiguiente controlando el perfil transversal
respecto de la dirección de la máquina del papel resultante sea
controlado, dicha dirección de flujo (26) siendo aproximadamente
paralela a una dirección (116) desde un cabezal (44) al labio de
regleta (46); dicho canal primario (56) definiendo un conducto
primario (118) de sección transversal rectangular, dicho canal
primario (118) extendiéndose desde dicha primera extremidad (58) a
dicha segunda extremidad (60) de dicho canal primario (56); dicho
primer extremo (64) de dicho canal de alimentación (40)
extendiéndose desde dicha segunda extremidad (60) de dicho canal
primario (56); dicho canal de suministro (40) estando dispuesto
arriba de dicho canal de recirculación (38); dicha primera
terminación (72) de dicho canal de recirculación (38) extendiéndose
desde dicha segunda extremidad (60) de dicho canal primario (56) tal
que el flujo de la solución de pulpa de papel (34) fluyendo a lo
largo de dicho canal primario (56) sea dividido en dicha porción de
alimentación (68) y dicha porción de recirculación (76) adyacente a
dicha segunda extremidad (60) de dicho canal primario (56); y dicha
dirección (22) desde dicho generador (10, 10c, 10d) a dicho
amortiguador (24, 24e, 24f) estando substancialmente perpendicular a
dicha dirección de flujo (26) dentro de dicha región (R) y dicha
región adicional (r) tal que en uso de dicho dispositivo (42a),
dichas ondas ultrasónicas (12-14) desvían el
movimiento de dichas partículas de fibras (18-20) en
una dirección componente (28) la cual está dispuesta angularmente
entre dicha dirección de flujo (26) y dicha dirección (22) desde
dicho generador (10, 10c, 10d) a dicho amortiguador (24, 24e,
24f).
17. Un método para controlar la consistencia de
un flujo de solución de pulpa de papel (34) fluyendo desde un
cabezal (44) a un labio de regleta (46) de una caja formadora (36)
de una máquina de fabricación de papel de tal manera que la
consistencia del perfil transversal respecto de la dirección de la
máquina del papel resultante sea controlada, dicho método comprende
las etapas de:
Guía del flujo de la solución de pulpa de papel
(34) a través de un canal de flujo (48) el cual está dispuesto
dentro de la caja formadora (36) entre el cabezal (44) y el labio de
regleta (46), el canal de flujo (48) incluyendo:
Un canal primario (56) teniendo una primera
extremidad y una segunda extremidad (58, 60);
Un canal de alimentación (40, 40b) teniendo un
primer y un segundo extremo (64, 66), el canal de suministro (40,
40b) estando dispuesto aguas abajo, relacionado al canal primario
(56) para el flujo a través de él de una porción de suministro (68)
del flujo de una solución de pulpa de papel (34), el segundo extremo
(66) del canal de alimentación (40, 40b) estando conectado al labio
de regleta (46) de tal forma que la porción de suministro (68) del
flujo de la solución de pulpa de papel (34) fluya al labio de
regleta (46);
Un canal de recirculación (38, 38b) teniendo una
primera y una segunda terminación (72, 74), el canal de
recirculación (38, 38b) estando dispuesto aguas abajo, relacionado
al canal primario (56) para el flujo a través de él de una porción
de recirculación (76) del flujo de la solución de pulpa de papel
(34), la segunda terminación (74) del canal de recirculación (38,
38b) estando conectado al cabezal (44) de manera que la porción de
recirculación (76) del flujo de la solución de pulpa de papel (34)
fluya al cabezal (44);
Generación de ondas ultrasónicas
(12-14) dentro del flujo de la solución de pulpa de
papel (34) fluyendo a lo largo del canal primario (56) por parte de
un generador ultrasónico (10, 10c, 10d), las ondas ultrasónicas
(12-14) mueven las partículas de fibras
(18-20) suspendidas dentro de la solución de pulpa
de papel (34) para controlar la consistencia de la solución de pulpa
de papel (34) fluyendo a través del canal primario (56); y
absorbiendo las ondas ultrasónicas (12-14) por parte
de un amortiguador de ultrasonido (24, 24e, 24f) dispuesto en forma
adyacente al canal primario (56) tal que el flujo de la solución de
pulpa de papel (34) fluya en la dirección de flujo (26) dentro de
una región (R) dispuesta entre el generador (10, 10c, 10d) y el
amortiguador (24, 24e, 24f) de tal forma que cuando la solución de
pulpa de papel (34) fluya dentro de la región (R), las partículas de
fibras (18-20) suspendidas dentro de la solución de
pulpa de papel (34) sean desviadas de la dirección de flujo (26) de
tal manera que la consistencia de la solución de pulpa de papel (34)
fluyendo desde el canal primario (56) a lo largo del canal de
alimentación (40, 40b) sea diferente con respecto a la mayor
consistencia de la solución de pulpa de papel (34) fluyendo desde el
canal primario (56) a través del canal de recirculación (38, 38b) de
tal forma que la consistencia de la porción de suministro (68) de la
solución de pulpa de papel (34) fluyendo a lo largo del labio de
regleta, (46) esté controlada y consecuentemente controlando la
consistencia del perfil transversal respecto de la dirección de la
máquina del papel resultante.
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