BR112016009354B1 - Dispositivo para controlar o estado de afiamento de uma lâmina que tem uma borda de corte delimitada por dois lados que convergem na direção de um plano - Google Patents

Dispositivo para controlar o estado de afiamento de uma lâmina que tem uma borda de corte delimitada por dois lados que convergem na direção de um plano Download PDF

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Abstract

dispositivo para controlar o estado de afiamento de uma lâmina que tem uma borda de corte delimitada por dois lados que convergem na direção de um plano dispositivo para controlar o estado de afiamento de uma lâmina (2) possu-indo uma borda de corte (20) delimitada por dois lados (21, 22) que conver-gem para um plano (x), que contém a borda de corte propriamente. o dispo-sitivo compreende duas superfícies de controle cada uma das quais fica em contato com um correspondente lado (21, 22) da referida borda de corte (20) e está em conexão com pelo menos um transdutor (r1, r2, r4), que produz um sinal elétrico de deslocamento (s1, s2, s4) proporcional a um desloca-mento da superfície de controle relativamente ao referido plano (x). além disso, o dispositivo compreende uma unidade de processamento (e) que recebe o referido sinal de deslocamento (s1, s2, s4) e os compara, emitindo um sinal de erro se a comparação produz um valor que excede a um limite predeterminado. a unidade de processamento está ligada a meios (101, 102) para suportar e movimentar os meios de afiamento (100).

Description

DESCRIÇÃO DA INVENÇÃO
[0001] A presente invenção refere-se a um dispositivo para controlar o estado de afiamento de lâminas de fita que podem ser utilizadas, em particular, para a produção de rolos de papel.
[0002] Um processo convencional para a produção de rolos de papel requer uma máquina de bobinagem através da qual uma trama de papel é enrolada em torno de um núcleo de papelão para formar um produto intermediário, chamado “tora”, que é feita por um rolo de papel obtido por enrolamento da folha de papel em torno do tubo de papelão, e destinado a ser cortado transversalmente em rolos de papel mais curtos; isto é, rolos de papel que atendam a certos requisitos comerciais.
[0003] O corte transversal das toras é particularmente crítico. Na verdade, o corte das toras ao longo de planos que não sejam perfeitamente ortogonais relativamente aos eixos dos mesmos envolve a formação de roletes defeituosos, nos quais as bases laterais são oblíquas. Este problema é ainda mais grave quando os roletes são destinados a serem usados em dispensadores automáticos que requerem, de fato, rolos com bases laterais perfeitamente ortogonais aos eixos dos próprios rolos, de outro modo, os rolos tendem a ficar emperrados no dispensador.
[0004] O principal objetivo da presente invenção consiste em proporcionar um dispositivo que permite a eliminação, ou pelo menos uma grande redução, das desvantagens acima mencionadas.
[0005] Este resultado é conseguido, de acordo com a presente invenção, adotando a idéia de conceber um dispositivo possuindo as características indicadas na reivindicação 1. Outras características da invenção são objeto das reivindicações dependentes.
[0006] A presente invenção torna possível verificar imediatamente o estado de afiação da lâmina, verificando a simetria da borda de corte da lâmina e ativando, quando necessário, meios adequados de afiamento que podem estar diretamente ou indiretamente conectados com o presente dispositivo. Além disso, a verificação é contínua e proporciona um sinal de verificação de que pode ser usado em qualquer momento. É também de notar que o processo de verificação é essencialmente de natureza mecânica, evitando assim a influência negativa de possíveis resíduos de corte. Além disso, a verificação não fornece efeitos negativos sobre a operacionalidade da máquina verificada. Além disso, a verificação não fornece efeitos negativos quanto à operacionalidade da máquina submetida à verificação. Além disso, o presente dispositivo pode equipar máquinas existentes e pode ser integrado em linhas de produção já existentes com operações de montagem relativamente simples. Além disso, o presente dispositivo não necessita de manutenção importante e mantém suas características praticamente inalteradas mesmo após uso prolongado.
[0007] Estas e outras vantagens e características da presente invenção serão mais bem compreendidas por qualquer especialista na técnica a partir da descrição seguinte e com a ajuda das figuras anexas, dadas como uma exemplificação prática da invenção, mas que não devem ser consideradas num limitativo sentido, em que:A Figura 1 mostra esquematicamente uma vista lateral de uma porção de uma lâmina sobre a qual está disposto um dispositivo de controle de acordo com a presente invenção;As Figuras 2, 3 e 4 ilustram esquematicamente três possíveis condições de operação da lâmina, representado numa seção transversal parcial, com o dispositivo de controle mostrado para simplicidade apenas na Figura 2;A Figura 5 ilustra esquematicamente outro exemplo de modalidade de um dispositivo de acordo com a invenção;A Figura 6 ilustra esquematicamente uma forma alternativa da modalidade de um dispositivo de acordo com a presente invenção;A Figura 7 representa esquematicamente uma implementação possível de funcionamento de um dispositivo de acordo com a presente invenção.
[0008] Com referência aos desenhos em anexo, um dispositivo de controle (1) de acordo com a presente invenção é utilizado para verificar o correto afiamento de uma lâmina de fita (2) formada por um corpo laminar com uma borda afiada (20) delimitada por duas faces (21, 22) convergindo para um plano em que a borda de corte se situa.
[0009] O dispositivo mostrado nas Figuras 1-5 compreende duas sondas de lâmina (30, 31) dispostas em oposição uma à outra, em contato com os dois lados da borda de corte (20), de modo a determinar, em função da interação de cada sonda (30, 31) com a lâmina (2), um sinal (S1, S2), dependente da forma da borda de corte (20). Na prática, consoante o deslocamento das duas sondas (30, 31) relativamente à lâmina (20) (mostrado nos desenhos com VI e V2) é possível controlar o afiamento da lâmina (20), ou da simetria da borda de corte (20). Cada uma das referidas sondas (30, 31) fica em contato com um correspondente lado (20, 21) da borda de corte (20).
[00010] Em particular, as referidas sondas de lâminas (30, 31) são suportadas pelos respectivos braços (32, 34) os quais por sua vez se articulam em torno dos respectivos eixos (Y0, Y1). Os eixos (Y0, Y1), que nas Figuras 2, 3, 4 são perpendiculares ao plano da lâmina, são mutuamente paralelos e se situam em lados opostos relativamente ao plano (X) onde os lados (20, 21) da borda de corte (20) convergem.
[00011] Nos desenhos, os braços (32, 34) que suportam as sondas de lâminas estão representados esquematicamente, como outras partes descritas a seguir.
[00012] Como mencionado anteriormente, cada um dos sinais (S1, S2) produzidos pelo movimento das sondas de lâminas (30, 31) tem um valor correspondente a um deslocamento (V1, V2) das mesmas sondas de lâminas (30, 31) relativamente à lâmina (2).
[00013] De acordo com uma modalidade possível da presente invenção, o presente dispositivo compreende meios de detecção (R1, R2), isto é, para detectar a rotação dos braços (32, 34) sobre os respectivos eixos (Y0, Y1) e meios eletrônicos de processamento aptos para emitir um sinal de erro quando existirem valores de detecção discordantes entre as amplitudes dos ângulos de rotação das duas sondas de lâminas (30, 31). Cada um dos referidos detectores (R1, R2) é um codificador rotativo que mede o ângulo de rotação do respectivo braço (32, 34) em torno do respectivo eixo (Y0, Y1). Os referidos sinais (S1, S2) são sinais elétricos emitidos pelos transdutores (R1, R2) e enviados para a unidade de processamento (E).
[00014] Cada um dos referidos transdutores (R1, R2) pode ser aplicado sobre o eixo de rotação (Y0, Y1) da respectiva sonda de lâminas (31, 32).
[00015] O sinal de erro pode ser associado com um adicional sinal visual e/ou sonoro.
[00016] Quando a lâmina (2) está corretamente afiada; ou seja, quando a borda de corte (20) tem uma configuração apropriada para conseguir um corte correto das toras (ou de outro material a ser cortado), as duas sondas de lâminas (30, 31) ficam eqüidistantes da lâmina (2), como mostrado na Figura 2. Neste caso, os sinais (S1, S2) emitidos pelos detectores (R1, R2) são mutuamente iguais relativamente aos dois lados da borda de corte (20) uma vez que correspondem a iguais deslocamentos angulares das sondas de lâminas (30, 31) e em ângulos de deslocamentos iguais dos braços (32, 34) em torno dos eixos (Y0, Y1). Neste caso, os dois lados da borda de corte (20) estão simetricamente em orientação relativamente ao referido plano (X) e não é produzido sinal de erro.
[00017] Quando a lâmina (2) não exibe uma borda corretamente afiada, como nos exemplos das Figuras 3 e 4, os sinais (S1) e (S2) são diferentes um do outro e o dispositivo (1), por meio da unidade (E), possivelmente considerando um valor de limiar, emite um sinal de erro usado, por exemplo, para comandar a intervenção de meios adequados para novamente afiar a lâmina (2) para trazer de volta para a configuração ideal (configuração em que os dois lados da borda de corte são orientados simetricamente em relação ao plano X). Além disso, ou em alternativa, o sinal de erro gerado pela unidade (E) pode ser usado para controlar a emissão de um sinal de alarme.
[00018] Nas figuras 3 e 4 ao longo do desenvolvimento vertical da lâmina (2) estão representados dois eixos adicionais (X1) e (X2), que indicam a configuração incorreta da lâmina. Em particular, na Figura 3, o eixo (X1) está à esquerda do eixo (X) e indica uma maior redução do perfil esquerdo (face 21) da borda de corte (20). Do mesmo modo, na Figura 4 o eixo (X2) está à direita do eixo (X) para indicar uma maior redução do perfil direito (face 21) da borda de corte (20).
[00019] Nos exemplos mostrados na Figura 2, Figura 3 e Figura 4 os eixos acima referidos (Y0) e (Y1) são mutuamente paralelos e não coincidentes.
[00020] No exemplo da Figura 5 os braços (32, 34) das duas sondas de lâminas são articulados em um mesmo eixo, isto é, os eixos (Y0) e (Y1) são coincidentes.
[00021] Portanto, com referência aos exemplos ilustrados nas Figuras 1-5, um dispositivo de controle de acordo com a presente invenção, que pode ser utilizado para verificar o estado de afiamento de uma lâmina que tem uma borda de corte (20) delimitada por dois lados ou faces (21, 22) convergindo para um plano (X) contendo a mesma borda de corte, compreende duas sondas de controle de lâmina (30, 31) cada uma das quais está em contato com um correspondente lado (21, 22) dareferida borda de corte (20) e está em conexão com umrespectivo transdutor (R1, R2, R4), o qual produz um sinalelétrico de deslocamento (S1, S2, S4) proporcional a umdeslocamento da sonda de lâmina relativamente ao referido plano (X), e compreende uma unidade eletrônica programável (E) que recebe os referidos sinais de deslocamento (S1, S2, S4) e os compara, emitindo um sinal de erro se a diferença entre os sinais de deslocamento excede a um limite predeterminado.
[00022] De acordo com o exemplo mostrado na Figura 6, o dispositivo de controle compreende um rolete (4) com uma ranhura anular externa (40) na qual passa a borda de corte (20) da lâmina (2). O rolete (4) é livre de deslocamento ao longo de um eixo (A4) perpendicular ao plano (X) da borda de corte (20). De preferência, o rolete (4) também é livre de girar em torno do referido eixo (A4).
[00023] No exemplo mostrado na Figura 6, o rolete (4) está associado com um detector de deslocamento lateral (R4) constituído por um transdutor linear que detecta qualquer deslocamento do rolete (4) para a direita ou para a esquerda devido a uma assimetria de desgaste da borda de corte (20). O sinal (S4) é recebido por uma unidade eletrônica programável (E), que emite um sinal de erro (semelhante ao que é descrito acima), se o valor absoluto do sinal, que pode ter sinal positivo ou negativo dependendo se o rolete (4) ao se movimentar para a direita ou esquerda, exceder um limite predeterminado.
[00024] Com referência a todos os exemplos descritos acima, um dispositivo de acordo com o presente invento compreende duas superfícies de controle cada uma das quais está em contato com um correspondente lado (21, 22) da referida borda de corte (20) e está em conexão com pelo menos um transdutor (R1, R2, R4), que produz um sinal elétrico de deslocamento(S1, S2, S4) proporcional a um deslocamento da superfície de controle em relação ao referido plano (X), e compreende uma unidade eletrônica programável de processamento (E) que recebe os referidos sinais de deslocamento (S1, S2, S4) e os processa, emitindo um sinal de erro se o processamento produz um valor que excede um limite pré-estabelecido.
[00025] De acordo com o primeiro exemplo, as superfícies de controle são as superfícies externas das sondas de lâmina (30, 31) e a unidade de processamento (E) produz um sinal de erro, se a diferença entre os valores dos sinais de deslocamento (S1, S2) produzidos pelos transdutores (R1, R2) excedem a um determinado valor limite.
[00026] No exemplo descrito com referência à Figura 6, as superfícies de controle são as superfícies que delimitam a ranhura (40) do rolete (4) e a unidade de processamento (E) emite um sinal de erro se o valor absoluto do sinal de deslocamento (S4) produzido pelo transdutor (R4) é maior do que um limite predeterminado. Por exemplo, o rolete (4) pode ser feito de aço, revestida com material cerâmico resistente ao desgaste.
[00027] O referido sinal de erro pode ser utilizado para controlar a intervenção automática dos meios de restauração adaptados para restaurar o afiamento da lâmina. Mais particularmente, a intervenção dos referidos meios de restabelecimento pode ser ativada/desativada automaticamente quando o valor absoluto do sinal de erro é maior/menor do que um predeterminado valor de referência.
[00028] Por exemplo, a restauração do afiamento da lâmina pode ser implementada por meio de rodas de esmeril acionadas mecanicamente (100) dispostas nos dois lados da lâmina, isto é, por meio das rodas de esmeril cada uma das quais é acionada por um atuador rotativo (101); por meio de atuadores (101), a velocidade de rotação das rodas de esmeril (100) é ajustada na condição de que o valor absoluto do sinal de erro seja maior que o predeterminado valor de referência.
[00029] Ou, por exemplo, se as rodas de esmeril (100) são rodas de esmeril cada uma conectada a uma respectiva corrediça motorizada (102), a restauração do afiamento da lâmina pode ser implementada mediante uso do sinal de erro para movimentar as corrediças motorizadas (102) mediante ajuste da pressão exercida pelas rodas de esmeril (100) nos dois lados da lâmina, desde que o valor absoluto do sinal de erro seja maior que a quantidade de referência predefinida como indicado esquematicamente pelas setas “F” na Fig. 7.
[00030] Os atuadores (5) e as lâminas (6) são representados no diagrama da Figura 7, em que, para simplificação, tanto os atuadores (5) e as lâminas (6) estão conectados à unidade (4), embora, em geral, num dispositivo para amolar seja preferido conectar ambas as rodas de esmeril aos atuadores rotativos ou às corrediças motorizadas.
[00031] A restauração automática do afiamento da lâmina pode ser seletiva no sentido que a roda de esmeril (100) pode ser atuada dependendo do sinal, positivo ou negativo, do já mencionado sinal de erro.
[0001] Na prática, os detalhes de execução podem variar de qualquer maneira equivalente como na forma, dimensões, elementos disposição, natureza dos materiais utilizados, sem sair do âmbito de aplicação da solução adotada e, assim, permanecer dentro dos limites da proteção concedida por esta patente.

Claims (9)

1. DISPOSITIVO PARA CONTROLAR O ESTADO DE AFIAMENTO DE UMA LÂMINA QUE TEM UMA BORDA DE CORTE DELIMITADA POR DOIS LADOS QUE CONVERGEM NA DIREÇÃO DE UM PLANO, que contém a borda de corte (20) delimitada por dois lados (21, 22) convergindo em direçãoa um plano (X) que contém a borda de corte propriamente, compreendendo duas superfícies de controle cada uma das quais emcontato com um correspondente lado (21, 22) da referida borda decorte (20) e fica em conectada com pelo menos um transdutor (R1, R2, R), que produz um sinal elétrico do deslocamento (S1, S2,S4) proporcional a um deslocamento da superfície de controle relativamente ao referido plano (X), caracterizado por o dispositivo adicionalmente compreender meios de afiar (100) adaptados para restaurar o afiamento da lâmina e meios (101, 102) para suportar e movimentar os meios de afiar (100), o dispositivo adicionalmente compreendendo uma unidade eletrônica programável (E) que recebe o referido sinal de deslocamento (S1, S2, S4) e os compara, emitindo um sinal de erro se a comparaçãoproduz um valor que excede um limite predeterminado e por ela estar conectada a meios (101, 102) para suportar e movimentar osmeios de afiar (100), referido sinal de erro sendo utilizado parta ativar referidos meios de afiar.
2. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 1,caracterizado por as referidas superfícies de controle serem as superfícies externas das duas sondas de lâminas (30, 31).
3. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 2,caracterizado por as referidas sondas de lâminas (30, 31) estaremarticuladas em torno de dois respectivos eixos (Y0, Y1).
4. Dispositivo, de acordo com as reivindicações 1 e 2, caracterizado por cada um dos referidos transdutores (R1, R2) ser um codificador rotativo.
5. Dispositivo, de acordo com as reivindicações 3 e 4, caracterizado por cada um dos referidos transdutores rotativos (R1, R2) ser aplicado em cada eixo de rotação (Y0, Y1) da respectiva sonda (31, 32).
6. Dispositivo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 3 a 5, caracterizado por os referidos eixos (Y0, Y1) serem mutuamente paralelos e opostos relativamente ao referido plano (X), e serem suportados pelos respectivos braços (32, 34).
7. Dispositivo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 3 a 5, caracterizado por os referidos eixos (Y0, Y1) serem coincidentes.
8. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por as referidas superfícies de controle serem as superfícies que delimitam uma ranhura externa (40) de um rolete (4) que está livre para deslocamento ao longo de um eixo (A4) perpendicular ao referido plano (X) e afastado da lâmina (2) por uma quantidade tal que a referida borda de corte (20) passa na referida ranhura (40).
9. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o referido sinal de erro estar associado com um sinal luminoso e/ou sonoro.
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