ITMI981533A1 - Macchina per la produzione di carta con mezzi ler l'eliminazione dei rifili relativo metodo di produzione e tela per detta macchina - Google Patents

Description

DESCRIZIONE dell’ invenzione industriale dal titolo:

MACCHINA PER LA PRODUZIONE DI CARTA, CON MEZZI PER L'ELIMINAZIONE DEI RIFILI, RELATIVO METODO DI PRODUZIONE E TELA PER DETTA MACCHINA

TESTO DELLA DESCRIZIONE

La presente invenzione si riferisce ad una macchina per la produzione continua di un velo o striscia di carta od altro materiale fibroso a partire da impasti di fibre ed acqua od altri veicolanti liquidi, con mezzi per l'eliminazione dei rifili di bordo.

La presente invenzione si riferisce, inoltre, ad un metodo per l'eliminazione dei rifili di bordo da un materiale nastriforme cartaceo o simile, in una macchina per la sua produzione.

La presente invenzione si riferisce, infine, ad una tela o tessuto per l’impiego in una macchina del tipo sopra menzionato.

Per la produzione in continuo di veli di carta vengono attualmente impiegati diversi tipi di macchine, in cui un impasto di fibre di cellulosa o simili ed acqua viene alimentato su un nastro pervio od in una gola tra due nastri continui tra loro accostati, uno almeno dei quali è un nastro pervio, costituito ad esempio da un tessuto sintetico. Questi nastri vengono chiamati comunemente "tele" e con questo termine verranno indicati nel seguito.

In un tipo di macchina conosciuta rimpasto di fibre ed acqua viene alimentato in una gola tra rulli di rinvio accostati, sui quali vengono rinviate due tele. L'impasto forma così un velo di acqua e fibre di limitato spessore. Tramite la spremitura tra le due tele e l'effetto della forza centrifuga generata nella zona di rinvio delle due tele attorno ad un rullo la percentuale di acqua nell'impasto viene ridotta da un valore iniziale di circa 99% ad un valore finale di circa il 50% in peso. L'acqua viene drenata attraverso la struttura tessile della tela. Il velo di fibre così ottenuto viene poi passato su un ulteriore nastro di maggiore spessore e presentante caratteristiche di elevato assorbimento, denominato "feltro" e quindi ceduto a mezzi di essiccazione di tipo termico, ad esempio tramite rinvio del velo su un cilindro cosiddetto monolucido, internamente scaldato con un opportuno fluido termovettore, per ottenere in uscita dall’ impianto un nastro di carta.

I bordi longitudinali del velo che si genera tra le due tele accostate sono irregolari e devono essere eliminati. A tale scopo, vengono attualmente impiegati ugelli ad acqua in pressione, disposti in una zona in cui il velo già parzialmente disidratato appoggia su una delle tele, mentre l'altra superficie è Ubera ed esposta all'azione dell5 ugello. L'acqua che taglia il velo viene scaricata attraverso la tela su cui il velo è appoggiato.

In un altro tipo di macchine per la produzione di carta rimpasto di acqua e fibre viene alimentato tra un feltro ed una tela. Il velo parzialmente disidratato per effetto del drenaggio attraverso la tela rimane aderente al feltro e viene da questo convogliato ad un cilindro monolucido riscaldato. Queste macchine sono note con il nome di "crescent former" e sono impiegate in particolare nella produzione di carta “tissue”, cioè di carta destinata alla successiva produzione di rotoli di carta assorbente, tovagliolini, fazzoletti, carta igienica e simili.

Anche in questo tipo di macchine il taglio dei rifili longitudinali del velo avviene tramite ugelli ad acqua. Questi agiscono sul velo quando esso si trova aderente al feltro. Ciò comporta l'inconveniente che lo scarico dell'acqua utilizzata per il taglio è difficoltoso, in quanto il feltro è praticamente impermeabile all'acqua. Inoltre, il getto d'acqua che raggiunge il feltro ne provoca una rapida usura.

L'uso degli ugelli presenta, inoltre, in tutti i tipi di macchine alcuni inconvenienti legati alla delicatezza di questi elementi meccanici, che devono operare con elevate pressioni e sono quindi soggetti a frequenti interventi di manutenzione.

Un ulteriore inconveniente insito nell'impiego di ugelli ad acqua per il taglio dei rifili è rappresentato dal fatto che l'acqua emessa dagli ugelli va ad aumentare il contenuto di acqua del velo depositato sul feltro o sulla tela, influenzando negativamente il processo di essiccazione. Nelle macchine "crescent former" questo comporta un ulteriore effetto negativo a causa del fatto che l'acqua emessa dagli ugelli non riesce a sfogare attraverso il feltro e quindi impregna la zona del velo adiacente al taglio. Ciò limita la velocità massima raggiungibile con queste macchine, in quanto una velocità eccessiva provocherebbe un effetto di centrifugazione dei bordi rifilati del velo, con conseguente perdita di fibre e danneggiamento della forma del bordo, con conseguenti inconvenienti nelle successive fasi di crespatura, ribobinatura e trasformazione della carta. Come conseguenza, queste macchine non possono superare usualmente i 1800 m/min.

La presente invenzione ha lo scopo di realizzare un nuovo metodo per rehminazione dei rifili longitudinali dai veli di carta in formazione nelle macchine continue.

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Un ulteriore scopo della presente invenzione è la realizzazione di una macchina e di relativi accessori per l'attuazione di questo metodo.

Più in particolare, scopo della presente invenzione è la realizzazione di un metodo e di una macchina che consentano di eliminare i rifili dal velo di carta in formazione senza l'impiego di ugelli od altri organi meccanici costosi e di difficoltosa manutenzione e che quindi risultino più affidabili ed economici. Ancora uno scopo della presente invenzione è la realizzazione di un metodo di eliminazione dei rifili particolarmente adatto all'iinpiego in macchine del tipo "crescent former", in cui lo scarico dell'acqua spruzzata dai tradizionali ugelli di taglio risulta particolarmente difficoltoso.

Un ulteriore scopo della presente invenzione è quello di proporre un nuovo tipo di tela per macchine per la produzione di carta od altri veli di materiale fibroso a partire da impasti di fibre ed un veicolante liquido, come acqua o simile.

Questi scopi ed altri che meglio appariranno in seguito, sono raggiunti da un metodo per il taglio di rifili di un velo di materiale fibroso comprendente le fasi di:

- alimentare un impasto, comprendente fibre ed un veicolante liquido, tra due nastri mobili premuti l'uno contro l'altro, uno almeno dei quali è pervio;

- disporre su uno di detti due nastri mobili almeno una striscia impermeabile, parallela alla direzione del movimento di detti nastri, la pressione dei due nastri l'uno contro l'altro provocando l’allontanamento delle fibre in corrispondenza di detta striscia impermeabile.

In sostanza, il metodo secondo l'invenzione è basato sul riconoscimento del fatto che creando una zona non drenante lungo la tela della macchina di produzione della carta, le fibre contenute nell'impasto spremuto tra la tela ed il feltro o tra due tele tendono a migrare per effetto della contropressione idraulica generata nella zona non drenante. Ciò genera tra i due nastri una zona priva di fibre e quindi in cui non si forma il velo di carta. Se la zona non drenante è ottenuta tramite una striscia longitudinale di opportune dimensioni e posizionata in prossimità del bordo del velo in formazione tra i due nastri, in corrispondenza di questa si genera una linea di taglio che separa il rifilo longitudinale dal resto del velo in formazione.

Per attuare il metodo sopra descritto, l'invenzione prevede una macchina comprendente: un primo nastro mobile pervio; un secondo nastro mobile cooperante con detto primo nastro, detto primo e detto secondo nastro essendo mobili lungo rispettivi percorsi chiusi, detti due percorsi presentando un tratto comune lungo il quale detti due nastri sono premuti l'uno contro l'altro. Caratteristicamente, secondo l’invenzione, sul primo nastro pervio è realizzata almeno una striscia impermeabile longitudinale, in corrispondenza della quale la pressione tra i due nastri provoca un allontanamento delle fibre, generando una linea di interruzione nel velo in formazione. Il primo nastro può essere costituito da una tela in tessuto sintetico, attraverso le cui maglie avviene il drenaggio del liquido dell’impasto.

Ulteriori caratteristiche e vantaggi risulteranno maggiormente dalla descrizione di forme di realizzazione preferite, ma non esclusive, dell’invenzione, illustrate a titolo indicativo e non limitativo negli uniti disegni, in cui:

la Fig. 1 mostra uno schema di una macchina “crescent former”;

la Fig. 2 mostra una sezione locale schematica ed ingrandita secondo la linea II-H di Fig. 1;

la Fig. 3 mostra un ingrandimento del particolare indicato con III in Fig. 2; le Figg. 4 e 5 mostrano due ulteriori schemi di macchine per la produzione di carta, a cui può essere applicata l'invenzione;

la Fig. 6 mostra una sezione ingrandita secondo la linea VI- VI della Fig. 4 o 5; e

la Fig. 7 mostra uno sviluppo in piano di una porzione di tela secondo rinvenzione.

La presente invenzione trova una applicazione particolarmente vantaggiosa nelle macchine del tipo "crescent former", di cui uno schema è mostrato in Fig. 1. Con 1 è genericamente indicato un contenitore da cui viene erogato l'impasto di acqua e fibre di cellulosa, attraverso una fessura longitudinale. L'impasto viene erogato in una gola tra due cilindri 3 e 5, attorno ai quali vengono rinviati rispettivamente una tela 7 ed un feltro 9. La tela 7 viene rinviata, oltre che attorno al cilindro 3, anche attorno ad ulteriori cilindri 11, 12, 13, oltre che attorno allo stesso cilindro 5, una cui porzione è circondata quindi sia dal feltro 9 che dalla tela 7. La tela 7 avanza secondo il verso indicato dalla freccia f7 ed il feltro secondo la freccia f9.

H feltro 9 esegue un percorso più lungo rispetto alla tela 7, definito da una serie di cilindri 15, 16, 17, 18, 19, 21.

L'impasto alimentato in modo continuo dal contenitore 1, che è costituito da circa il 99% in peso di acqua e dall'1% in peso di fibra di cellulosa, viene spremuto nella gola tra i cilindri 3 e 5 e forma un velo continuo lo tra la tela 7 ed il feltro 9. Il rinvio della tela 7 e del feltro 9, con il velo interposto tra essi, attorno al cilindro 5 provoca drenaggio di acqua attraverso la tela 7 per effetto della forza centrifuga. L'acqua scaricata viene raccolta in un serbatoio 23. A valle del cilindro 5 la tela 7 ed il feltro 9 vengono fatti divergere l'uno rispeto all'altro, il cilindro 13 ed il primo dei cilindri 15 essendo tra loro distanziati. Il velo di carta in formazione rimane aderente alla superficie del feltro 9 assorbente e viene convogliato fino al cilindro 21 che costituisce, insieme ad un cilindro di grosso diametro 25, deto cilindro "monolucido", una pressa rotativa per l'eliminazione tramite spremitura di una ulteriore frazione di acqua dal velo in formazione. Quest'ultimo viene quindi ceduto dal feltro 9 alla superficie del cilindro monolucido 25 per il successivo trattamento di essiccazione termica.

La macchina ed il procedimento sin qui descritti sono di tipo di per sé conosciuti. Nelle macchine tradizionali di questo tipo i rifili del velo in formazione tra il feltro 9 e la tela 7 vengono tagliati tramite una coppia di ugelli ad acqua in pressione disposti inferiormente al feltro 9 lungo il ramo inferiore del percorso di questo, al di soto dei cilindri 15.

Secondo la presente invenzione, viceversa, questi ugelli sono eliminati e sostituiti con un diverso sistema di taglio descrito nel seguito.

Secondo l'invenzione, parallelamente a ciascun bordo 7A (Fig. 7) della tela 7, e ad una distanza determinata da essi, è prevista una striscia impermeabile longitudinale che occlude la zona drenante della tela per una larghezza determinata. La striscia impermeabile è tipicamente realizzata con una resina sintetica applicata a caldo od a freddo. Su tele di poliestere, od altro materiale idoneo e di per sé noto, possono essere realizzate strisce impermeabili in poliuretano, che risultano particolarmente vantaggiose per l'elevata aderenza alla tela e per la notevole elasticità, che rende la tela resistente all'usura.

Nelle Figg. 2 e 3 la striscia impermeabile è indicata con 31. In Fig. 7, che mostra uno spezzone di tela nello sviluppo in piano, sono visibili due strisce 3 1 parallele ai due bordi longitudinali 7 A della tela. Le figure non sono in scala e le dimensioni del feltro, della tela, delfimpasto C e della striscia 31 sono state modificate per una più chiara rappresentazione grafica.

Come appare chiaro in particolare dalle Figg. 2 e 3, nella zona dove si trova la striscia 31, l'azione drenante attraverso la tela 7 è impedita dall'impermeabilità della striscia 31, così che mentre nelle zone adiacenti l’acqua in eccesso contenuta nel velo C formato dall'impasto di acqua e fibre fuoriesce secondo le frecce F attraverso la trama della tela 7, nella zona I (Fig. 3) si crea una contropressione idraulica, provocata dalla sollecitazione della tela 7 contro il feltro 9, che sollecita l'acqua a defluire verso i bordi longitudinali della striscia 31 trascinando in questo moto le fibre dell’impasto. Le fibre "migrano" dalla zona I verso le zone adiacenti, così che nella zona I tra la striscia impermeabile 31 e la superficie del feltro 9 si crea un volume privo di fibre di cellulosa e contenente praticamente solo acqua. In questa zona il velo di fibre non si forma a causa dell'assenza di fibra e ciò genera una linea di taglio longitudinale di sviluppo circa corrispondente allo sviluppo della striscia 31 . Questo effetto idraulico si può anche eventualmente combinare ad un effetto meccanico dovuto al fatto che la striscia 31 sporge rispetto alla superficie della tela 7 e preme contro la superficie del feltro 9 a cui aderisce il velo C.

Disponendo due strisce impermeabili 3 1 ad una determinata distanza dai bordi 7 A della tela si genera un velo C con una larghezza pari alla distanza tra i bordi interni delle due strisce 31 e con i bordi longitudinali rifilati.

Disponendo più di due strisce longitudinali impermeabili 31 è possibile realizzare sulla stessa macchina due o più veli di carta già separati e rifilati. Le dimensioni delle strisce 31 possono variare anche in funzione del tipo di impasto utilizzato. Tipicamente, risultati apprezzabili si sono ottenuti con strisce 3 1 presentanti una larghezza L pari a circa 2-7 mm ed una altezza H di circa 0.5-1. 5 mm. Risultati ottimali si ottengono con strisce di larghezza pari a circa 4 mm e di altezza pari a circa 1 mm. Si tratta di dimensioni diverse rispetto a quelle delle strisce plastificate comunemente utilizzate come elementi di rinforzo in alcuni tipi di tele. In quel caso, infatti, le strisce di rinforzo sono di dimensioni molto minori e sono utilizzate in numero elevato, perché esse non devono occludere la zona drenante della tela.

H sistema di generazione dei rifili sopra descritto può essere applicato anche a macchine diverse dalle macchine "crescent former" illustrate nello schema di Fig. 1. Le Figg. 4 e 5 mostrano due diversi schemi di macchina per la produzione di carta. Nello schema di Fig.4 l'impasto di fibre ed acqua viene alimentato da un contenitore, ancora indicato con 1, in una gola definita tra due tele 41, 43 rinviate attorno a due cilindri 45, 47. L'impasto forma un velo tra le due tele 41, 43, che viene centrifugato nella zona in cui dette tele sono rinviate attorno al cilindro 47. L'acqua drenata attraverso la tela 41 viene scaricata in un serbatoio di raccolta 49, avente le stesse funzioni del serbatoio 23. Il velo parzialmente prosciugato viene poi ceduto dalla tela 41 ad un feltro 51, che lo convoglia a mezzi di essiccazione termica, come una seccheria od un cilindro monolucido.

Nella zona di rinvio attorno al cilindro 47, l'impasto formante il velo C è racchiuso tra le due tele 41, 43 (cir. Fig. 6). Attraverso la tela 43 non si ha effetto drenante, in quanto ciò è impedito dalla presenza della superficie del cilindro 47, mentre attraverso la tela 41 si ha effetto drenante, che viene però ostacolato in corrispondenza della striscia impermeabile ancora indicata con 31. Anche in questa configurazione si formano due tagli longitudinali in corrispondenza delle due strisce 31 applicate alla tela 41 .

Lo schema di Fig. 5 è concettualmente simile e differisce dallo schema di Fig. 4 per la disposizione delle tele e del feltro. Parti uguali o corrispondenti sono indicate con gli stessi numeri di riferimento adottati in Fig. 4.

A prescindere dalla struttura della macchina, il sistema di taglio della presente invenzione può essere utilizzato ogni qual volta in una zona del percorso del velo in formazione, in cui il velo è ancora costituito da un impasto con una elevata percentuale di acqua rispetto alla fibra, esso si trova tra una superficie drenante costituita dalla tela corredata di strisce impermeabili ed una superficie non drenante. Questa può essere costituita da un elemento nastriforme non pervio o scarsamente pervio (come un feltro) o da una tela appoggiata su una superficie di rinvio non pervia (come quella del cilindro 47 nelle Figg. 4 e 5).

Si è in pratica constatato come l’invenzione raggiunga il compito e gli scopi prefissati. Il metodo secondo l’invenzione è suscettibile di numerose modifiche e varianti nell’ambito del concetto inventivo; inoltre tutti i dettagli potranno essere sostituiti da elementi tecnicamente equivalenti.

I materiali impiegati nonché le dimensioni potranno essere qualsiasi secondo le esigenze e lo stato della tecnica.

Claims (18)

1. RIVENDICAZIONI 1 . Metodo per il taglio di rifili di un velo di materiale fibroso, come carta o simile, in fase di formazione, comprendente le fasi di: - alimentare un impasto, comprendente fibre ed un veicolante liquido, tra due nastri mobili premuti l'uno contro l'altro, uno almeno dei quali è pervio; - disporre su uno di detti due nastri mobili almeno una striscia sostanzialmente impermeabile, parallela alla direzione del movimento di detti nastri, la pressione dei due nastri l'uno contro l'altro provocando l'allontanamento delle fibre in corrispondenza di detta striscia impermeabile.
2. 2. Metodo, secondo la rivendicazione 1, in cui vengono previste due strisce impermeabili tra loro parallele in corrispondenza dei due bordi longitudinali del velo in formazione.
3. 3. Metodo, secondo la rivendicazione 1 o 2, in cui uno di detti nastri mobili è una tela pervia e l'altro è un feltro, detta striscia impermeabile essendo realizzata sulla tela.
4. 4. Metodo, secondo la rivendicazione 1 o 2, in cui detti due nastri mobili sono tele pervie, ed in cui detti due nastri mobili vengono rinviati attorno ad un cilindro comune, per provocare il drenaggio del liquido attraverso una di dette tele per effetto centrifugo.
5. 5. Macchina per la produzione di un velo di materiale in fibra a partire da un impasto di fibre ed un veicolante liquido, comprendente: un primo nastro pervio; un secondo nastro mobile cooperante con detto primo nastro, detto primo e detto secondo nastro essendo mobili lungo rispettivi percorsi chiusi, detti due percorsi presentando un tratto comune lungo il quale detti due nastri sono premuti l'uno contro l'altro, caratterizzata dal fatto che su detto primo nastro pervio è realizzata almeno una striscia impermeabile longitudinale, in corrispondenza della quale la pressione tra i due nastri provoca un allontanamento delle fibre, generando una linea di interruzione nel velo in formazione.
6. 6 . Macchina, secondo la rivendicazione 5, caratterizzata dal fatto che detto primo nastro è costituito da una tela.
7. 7. Macchina, secondo la rivendicazione 5 o 6, caratterizzata dal fatto che detto secondo nastro è costituito da un feltro.
8. 8. Macchina, secondo la rivendicazione 5 o 6, caratterizzata dal fatto che detto secondo nastro è costituito da una tela e che in corrispondenza di detto tratto comune del loro percorso i due nastri sono rinviati attorno ad un cilindro comune, detto secondo nastro essendo in contatto con la superficie di detto cilindro e detto primo nastro essendo disposto all'esterno di detto secondo nastro.
9. 9. Macchina, secondo una o più delle rivendicazioni 5-8, caratterizzata dal fatto che detta striscia impermeabile presenta una larghezza compresa tra 2 e 7 mm ed un'altezza compresa tra 0,5 e 1,5 mm.
10. 10. Macchina, secondo la rivendicazione 9, caratterizzata dal fatto che detta striscia impermeabile presenta una larghezza di circa 4 mm ed un’altezza di circa 1 mm.
11. 11. Macchina, secondo una o più delle rivendicazioni 5-10, caratterizzata dal fatto che detto primo nastro presenta due strisce impermeabili in vicinanza dei bordi longitudinali.
12. 12. Macchina, secondo una o più delle rivendicazioni 5-11, caratterizzata dal fatto che detto primo nastro presenta tre o più strisce impermeabili longitudinali per ottenere il taglio dei rifili e la suddivisione longitudinale del velo in due o più porzioni,
13. 13. Un nastro pervio per una macchina per la produzione di un velo di materiale in fibra, caratterizzato da almeno una striscia impermeabile parallela ai bordi longitudinali del nastro stesso, detta striscia avendo dimensioni tali da generare una zona priva di effetto drenante.
14. 14. Nastro, secondo la rivendicazione 13, caratterizzato dal fatto di presentare due strisce impermeabili parallele ai due rispettivi bordi longitudinali.
15. 15. Nastro, secondo la rivendicazione 13, caratterizzato dal fatto di presentare tre o più strisce impermeabili parallele ai bordi longitudinali.
16. 16. Nastro, secondo una o più delle rivendicazioni 13, 14 o 15, caratterizzato dal fatto che detta o dette strisce impermeabili presentano una larghezza compresa tra 2 e 7 mm ed un'altezza compresa tra 0,5 e 1,5 mm.
17. 17. Nastro, secondo la rivendicazione 16, caratterizzato dal fatto che detta o dette strisce presentano una larghezza di circa 4 mm ed un’altezza di circa 1 mm.
18. 18. Nastro, secondo una o più delle rivendicazioni 13 - 17, caratterizzato dal fatto che detto nastro è costituito da una tela formata da un tessuto sintetico.