"DOCTOR PARA LA INDUSTRIA PAPELERA"

D E S C R I P C I ó N

En Ia industria papelera se utilizan doctores o rascadores con su lámina rascadora en contacto con el correspondiente cilindro conductor de papel.

Las necesidades de rentabilidad industrial obligan a que Ia velocidad de giro del cilindro conductor de papel se vea incrementada de modo sustancial con el paso del tiempo, pero este aumento de velocidad perturba gravemente el comportamiento del doctor.

El solicitante ha estudiado dichas perturbaciones y ha encontrado que Ia causa son las vibraciones del propio doctor con el aumento de Ia velocidad del cilindro conductor de papel.

El doctor entra en vibración porque su frecuencia natural coincide con Ia frecuencia natural o alguno de los armónicos principales de giro de los cilindros conductores de papel.

Dado que si aumenta Ia velocidad del cilindro conductor de papel aumentan las frecuencias de excitación, el solicitante ha deducido que es necesario aumentar Ia frecuencia natural del doctor para mantenerlo siempre por encima de cualquier frecuencia de excitación en Ia máquina de papel.

En sus ensayos, el solicitante ha averiguado que de forma aproximada Ia frecuencia natural del doctor (H) se rige por Ia siguiente función: H = f (1 /d ² ), siendo (d) Ia distancia entre apoyos del conjunto del doctor.

Hasta ahora los apoyos del doctor se efectuaban de modo fijo a una estructura fija, de modo que era fija Ia distancia entre los puntos de fijación, por Io que al aumentar Ia velocidad del cilindro conductor de papel, el doctor entraba en vibraciones.

El solicitante ha desarrollado un doctor en el que Ia distancia entre apoyos/puntos de fijación sea variable/regulable a voluntad, por Io que Ia vida económica del doctor se prolonga en el tiempo al adaptarse el doctor a las velocidades del cilindro conductor de papel que demande el usuario, Ia economía y Ia industrial.

El solicitante también ha descubierto en sus ensayos que Ia frecuencia natural del doctor es influenciada por Ia masa del armazón , el modo de unión de dicha masa al armazón y que las vibraciones generadas pueden ser disminuidas mediante Ia adición de elementos amortiguantes o Ia adición de excitaciones controladas, por Io que el doctor de Ia solicitud también se caracteriza porque:

- el armazón consta de medios para incorporar una masa adicional en cantidad regulable;

- consta de medios para regular Ia posición de Ia masa adicional en el armazón;

- consta de medios para regular Ia rigidez de Ia unión entre Ia masa adicional y el armazón; y

- Ia unión entre Ia masa adicional y el armazón consta de un elemento amortiguante.

- consta de medios activos que introducen excitaciones en función de las vibraciones, aceleraciones y/o deformaciones medidas.

Para comprender mejor el objeto de Ia presente invención, se representa en los planos una forma preferente de realización práctica, susceptible de cambios accesorios que no desvirtúen su fundamento.

La figura 1 muestra un ejemplo de cómo se puede modificar Ia distancia entre apoyos en un doctor de acuerdo con el invento. En

Ia figura 1 a los soportes del doctor (3) se han amarrado a Ia estructura fija distanciados (d) Io más al exterior posible, mientras que en Ia figura 1 b se han colocado Io más al interior posible.

La figura 2 muestra un armazónd ) similar al de Ia figura 1 , con Ia diferencia de que en este caso se ha habilitado una abertura(4) -figura 2a- para que pueda amarrarse en dicha abertura (4) una masa (5) -figura 2b-.

La figura 3 muestra un armazón (1 ) con una masa (5) en su interior, y con posición axial de Ia misma regulable.

Las figuras 4a y 4b muestran Ia masa (5) unida al armazón mediante una unión flexible (13).

En Ia figura 4b, además de los flejes (13) del interior se han colocado los flejes (13) del exterior de manera que se aumenta Ia rigidez de Ia unión.

La figura 5 muestra Ia misma configuración estructural de Ia figura 4, pero con una masa (5) de menor valor.

La figura 6 muestra un ejemplo de realización que emplea de balones neumáticos (10) para soportar una masa (5).

-A-

La figura 7 muestra otro ejemplo de realización, en el que Ia masa (5) va unida al armazón (1 ) con un material amortiguante (12) entre ambos elementos.

La figura 8 muestra un ejemplo de realización en el que al armazón (1 ), en el que se miden las vibraciones, aceleraciones y/o desplazamientos mediante un sensor (14), se Ie ha unido un excitador o actuador (13). El sistema además consta de un controlador que hace que el actuador o excitador actúe en función de las mediciones adquiridas en el sensor.

Se describe a continuación un ejemplo de realización práctica, no limitativa, del presente invento.

El doctor para Ia industria papelera de acuerdo con el invento y tal como se aprecia en las figuras 1 a y 1 b, es de los que constan de una lámina rascadora (I), de medios portadores (p) de Ia lámina rascadora (I) que a su vez son portados por un armazón (a) que fija sus extremos (2) por dos puntos de fijación (pf) a una estructura fija (f).

De conformidad con Ia invención, el doctor para Ia industria papelera consta de medios mecánicos de fijación regulable (3) entre, al menos, un extremo (2) del armazón y Ia estructura fija (f) de modo que

Ia distancia (d) entre los dos puntos de fijación (pf) sea variable a voluntad del usuario.

En las figuras 1 a y 1 b se han representado los soportes (3), (3') del doctor en dos posiciones extremas posibles para este ejemplo de realización.

Por otra parte, el amarrar rígidamente una masa (5) en una posición del armazón (1 ) permite modificar el comportamiento dinámico del mismo, de manera que en función de Ia velocidad de papel a emplear se selecciona si se ha de amarrar Ia masa (5) o no. En general, Ia frecuencia natural disminuirá al introducirse Ia masa (5) en el armazón (1 ).

Los armazones (1 ) de los doctores son estructuras huecas, Io cual permite introducir una masa (5) en el interior del mismo. En algunos casos dicha masa (5) también podría ser amarrada en el exterior, siempre y cuando el espacio disponible para el armazón (1 ) en

Ia máquina del papel así Io permita.

En las figuras 2 a 7 siguientes se muestran diferentes ejemplos de realización con diversas disposiciones de Ia masa (5) en el armazón (1 ).

En el ejemplo de realización de doctor con masa (5) amarrada cuya posición puede ser regulada, el comportamiento dinámico de Ia estructura del armazón (1 ) puede ser modificado mediante el desplazamiento de dicha masa (5) en el interior del armazón (1 ). Se podría regular el comportamiento dinámico de Ia estructura incluso estando Ia máquina de papel en funcionamiento.

Una masa (5) regulable en posición puede realizarse de muchas maneras:

En el ejemplo de realización de Ia figura 3 se muestra un armazón (1 ) en el que se ha introducido una masa (5) en el hueco del interior. El contacto entre Ia masa (5) y el armazón (1 ) se realiza mediante un guiado (9). La posición axial de Ia masa (5) puede

controlarse mediante un accionamiento (8), en el caso de Ia figura 3, dicho accionamiento se realiza mediante un cable.

En el ejemplo de realización de las figuras 4a, 4b se muestra el doctor con masa (5) amarrado flexiblemente. Mediante Ia modificación del valor de Ia masa (5) o de Ia flexibilidad de Ia unión realizada podemos modificar el comportamiento dinámico de Ia estructura.

Una solución en Ia cual es necesario parar Ia máquina para modificar el comportamiento consiste en introducir en el interior del armazón (1 ), en el que se ha realizado una abertura, el dispositivo con Ia masa (5) controlada y con una unión controlada en rigidez.

Podemos dar soluciones en las cuales sea necesario parar Ia máquina para modificar el comportamiento o tenemos soluciones más complicadas que permiten modificar el comportamiento dinámico con Ia máquina en marcha.

La figura 4 muestra una manera de unir Ia masa (5) a Ia estructura del armazón (1 ) controlando Ia rigidez de dicha unión. La unión de Ia parte de arriba y Ia unión de Ia parte de abajo tiene una rigidez diferente, y por Io tanto el comportamiento dinámico del sistema será diferente. Esta configuración permite realizar un armazón (1 ) con multitud de comportamientos dinámicos, ya que se puede montar:

a) Sin masa (5).

b) Con Ia masa (5) unida con cuatro flejes (13).

c) Con Ia masa (5) unida con ocho flejes (13).

d) Realizando el montaje de Ia masa (5) con flejes (13) de espesores diferentes.

Al igual que se contempla Ia modificación de Ia rigidez, también se contempla Ia modificación de Ia masa (5). Por ejemplo, se podría realizar un montaje de Ia parte de debajo de Ia figura 4 y después realizarse un montaje con una masa (5) de menor valor. Por ejemplo, una masa (5) con Ia misma geometría pero agujereada, tal y como se muestra en Ia figura 5.

En Ia figura 6 se ha representado otra manera de realizar un soporte flexible, consistente en emplear balones neumáticos (10) que soportan una masa (5). Los dos balones neumáticos (10) de Ia figura 6 se amarran a una masa (5), y Ia cara libre (1 1 ) de los balones (10) se amarran al armazón (1 ) del doctor. La rigidez con Ia que se une Ia masa (1 1 ) al armazón (1 ) depende de Ia presión neumática a Ia que estén sometidos los balones neumáticos (10). La modificación controlada de Ia presión mediante un armario neumático nos permitirá por Io tanto modificar el comportamiento dinámico del armazón (1 ), y por Io tanto, no es necesario que Ia máquina esté parada para modificarse el comportamiento dinámico del sistema.

Otra solución, representada en Ia figura 7, consiste en amarrar contra el armazón (1 ), una masa (5) colocando entre ambos un material amortiguador (12).

Mediante el empleo de una masa amarrada flexiblemente con un elemento amortiguante (1 2) (por ejemplo elastómeros, vitón,...), se disminuye Ia amplitud de las vibraciones. En, por ejemplo,

Ia realización representada en Ia figura 4, si el material del fleje (13) fuese una material con un amortiguamiento elevado, además de

modificarse el valor de Ia frecuencia natural, se disminuye Ia amplitud de Ia vibración que va a sufrir el doctor.

La figura 8 representa otra solución en Ia que se emplea un excitador (13) amarrado sobre el armazón (1 ). Al sistema se Ie añaden uno o varios sensores (14), y un controlador (15).

La introducción de fuerzas sobre el armazón en función de las medidas realizadas permite Ia disminución o anulación de los problemas dinámicos que puedan existir en el sistema.