BR112021024312B1 - Freio de sucção, sistema de transporte de folhas e método para aplicar uma força de frenagem a uma folha de material em movimento - Google Patents

Abstract

freio de sucção, transportador de folhas com tal freio de sucção e método de aplicação de uma força de frenagem a uma folha de material em movimento. a presente invenção refere-se a um freio de sucção (134) para uso com um transportador de folhas configurado para transportar uma sucessão de elementos planos (10) na forma de folha ao longo de um percurso de transporte entre um primeiro local e um segundo local, o freio de sucção compreendendo: um corpo oco (362) que tem uma cavidade interna (363) e uma face que define uma pluralidade de aberturas de sucção (366) que se comunicam com a cavidade interna (363); um conjunto de obturadores (262, 562) acoplado ao corpo oco (362) e móvel em relação às aberturas de sucção (366); o conjunto de obturadores (262, 562) sendo móvel entre uma posição aberta, na qual o conjunto de obturadores (262, 562) expõe as aberturas de sucção (366) em uma extensão máxima, e uma posição restrita, na qual o conjunto de obturadores (262, 562) obstrui as aberturas de sucção (366) em uma extensão máxima. o obturador pode girar ou sofrer translação linearmente ao se mover entre as posições aberta e restrita.

Description

[001] A presente invenção refere-se a um freio de sucção para uso com um transportador de folhas, a um transportador de folhas que tem tal freio de sucção e a um método de aplicação de uma força de frenagem a uma folha de material em movimento usando um freio de sucção.

[002] A invenção encontra uma aplicação particularmente vantajosa, embora não exclusiva, no campo da fabricação de embalagens de papel ou papelão leve.

[003] Na indústria de fabricação de embalagens, a embalagem é feita de uma folha de papelão, geralmente em várias etapas. É por isto que as máquinas de processamento conhecidas no estado da técnica são tradicionalmente compostas por várias estações de trabalho sucessivas através das quais cada folha é movida sequencialmente. Na prática, cada folha é transportada individualmente de uma estação de trabalho para outra puxando-a através de sua borda frontal, normalmente usando o que é conhecido como uma barra de garras, deixando o restante da folha não preso de nenhuma maneira particular.

[004] Para que a folha, no entanto, mantenha um determinado grau de planicidade à medida que desacelera da velocidade máxima de alimentação ao chegar a uma estação de trabalho, é prática conhecida frear sua parte posterior durante a fase de introdução da folha usando um leito de sucção que pode ser denominado como um dispositivo de frenagem por sucção ou freio de sucção. Instalado transversalmente em estreita proximidade com a entrada para a estação de trabalho, tal dispositivo de frenagem desempenha sua função ao restringir a parte posterior da folha usando sucção enquanto que, ao mesmo tempo, permite que ela deslize progressivamente à medida que sua parte frontal é puxada para frente. Em particular, quando uma folha chega a uma estação de trabalho para processamento, a barra de garras que está puxando a borda frontal da folha é parada a fim de permitir que a folha seja processada. O freio de sucção é usado para gerar atrito entre a folha e uma superfície estacionária, deste modo, conferindo um efeito de frenagem sobre as partes posteriores da folha, de modo que a inércia da folha não faça com que a folha se curve, amasse ou amarrote. Qualquer uma ou todas as estações de trabalho podem incluir um freio de sucção.

[005] A sucção para um freio de sucção pode ser fornecida usando uma ou mais bombas de sucção para evacuar o ar/gás interno do dispositivo de frenagem, deste modo, resultando em sucção nas aberturas de sucção do dispositivo. Uma alternativa é um dispositivo de Bernoulli onde a sucção é fornecida usando o efeito Venturi, forçando o gás sob pressão dentro do dispositivo de frenagem a acelerar através de uma restrição. As aberturas de sucção do dispositivo de frenagem se comunicam com uma ou mais cavidades do dispositivo dentro das quais o efeito Venturi opera. Uma vez que o efeito Venturi permite a geração localizada de sucção, ele é energeticamente muito eficiente e, uma vez que é fácil fornecer um suprimento de gás pressurizado, por exemplo, ar comprimido, e distribuí-lo onde for necessário, na prática, o uso de um dispositivo de Bernoulli em vez de depender de uma fonte externa de sucção geralmente é preferido.

[006] Em operação, um freio de sucção primeiro suga o ar entre a folha e uma superfície operacional do dispositivo de frenagem e, em seguida, puxa a folha contra a superfície operacional do dispositivo, aplica uma força de restrição à folha que serve como uma força de frenagem. De forma ideal, a primeira operação de sucção do ar entre a folha e a superfície operacional do dispositivo de frenagem é executada o mais rapidamente possível, de modo a evitar a deformação da folha como um resultado da inércia da folha. Isto requer sucção máxima. Com um dispositivo de Bernoulli, isto implica o uso de quantidades significativas de gás comprimido sob alta pressão.

[007] No segundo estágio de operação, a folha é sugada para a superfície operacional do dispositivo de frenagem ao bloquear as aberturas de sucção e o fluxo de ar através das aberturas de sucção cai para zero. A folha ainda está desacelerando nesta fase, e a força de frenagem aplicada deve ser alta o suficiente para poder frenar a folha de forma eficaz, evitando a formação de ondulações na folha e mantendo a folha plana. O desempenho ideal e, em particular, evitar a distorção da folha, requer que a quantidade de sucção neste segundo estágio seja ajustada com base no tipo de folha (por exemplo, o tipo de material da folha e seu peso), bem como o formato de corte da folha. Isto significa que a pressão e/ou volume de gás que é alimentado para o dispositivo de Bernoulli precisam ser ajustados com base nos requisitos deste segundo estágio de operação - mesmo que isto possa entrar em conflito com os requisitos do primeiro estágio. Aplicar uma força de frenagem muito alta nesta fase da operação pode causar interrupções da máquina, danos à folha bruta (blank) de embalagem, etc.

[008] As restrições de pressão/volume do gás necessárias para o segundo estágio da operação podem significar que o primeiro estágio da operação prossegue muito lentamente, com a consequência de que a velocidade do sistema de transporte e/ou a cadência da máquina de processamento precisa ser reduzida para reduzir a carga sobre o sistema de frenagem (ao reduzir a quantidade de velocidade que deve ser reduzida e/ou fornecer um intervalo mais longo para que o primeiro estágio da operação seja executado - de modo que a vazão de ar aspirado possa ser menor). Além disso, com uma cadência mais baixa, menos desaceleração da folha é necessária e, portanto, a magnitude da força de restrição necessária também é reduzida. Mas a desvantagem disto é que há uma redução correspondente na produção e, portanto, uma diminuição da produtividade.

[009] O documento US 4,173,301 descreve um freio pneumático com uma superfície de sucção perfurada e conectada a uma fonte de vácuo. Vários meios são divulgados para reduzir a perda de sucção quando apenas uma parte da superfície do freio é coberta por uma folha.

[0010] O documento US 3,659,839 descreve um freio de sucção tendo uma seção de superfície perfurada conectada a uma fonte de vácuo. Uma correia perfurada passando sob a superfície perfurada é usada para modular a potência de sucção de forma periódica LIGADO/DESLIGADO.

[0011] O documento US 9.027.473 descreve um freio de sucção usando um princípio de Bernoulli que não tem a capacidade de modular a potência de sucção entre os estágios de operação.

[0012] Seria desejável se as demandas conflitantes dos primeiro e segundo estágios da operação de frenagem pudessem ser reconciliadas sem uma concomitante redução nas velocidades de operação e rendimento, evitando danos à folha bruta e interrupções da máquina/linha de produção.

[0013] De acordo com um primeiro aspecto, a presente invenção fornece um freio de sucção para uso com um transportador de folhas configurado para transportar uma sucessão de elementos planos na forma de folha ao longo de um percurso de transporte entre um primeiro local e um segundo local, o freio de sucção compreendendo: um corpo oco que tem uma cavidade interna e uma face que define uma pluralidade de aberturas de sucção que se comunicam com a cavidade interna; um conjunto de obturadores acoplado ao corpo oco e móvel em relação às aberturas de sucção; o conjunto de obturadores sendo móvel entre uma posição aberta, na qual o conjunto de obturadores expõe as aberturas de sucção em uma extensão máxima, e uma posição restrita, na qual o conjunto de obturadores oclui as aberturas de sucção em uma extensão máxima, em que o corpo oco compreende um dispositivo de Bernoulli e os orifícios de sucção são fornecidos pelo dispositivo de Bernoulli.

[0014] Este aspecto da invenção permite que a sucção experimentada pelo material em folha durante a segunda fase do processo de frenagem seja regulada independentemente da força de sucção aplicada durante a fase inicial. Assim, a vazão do gás sugado durante a fase inicial pode ser maximizada, ao mesmo tempo em que o grau de sucção e, portanto, a força de frenagem fornecida durante a segunda fase, podem ser ajustados e definidos para o nível ideal com base no tamanho, natureza e configuração das folhas que estão sendo processadas.

[0015] De acordo com um segundo aspecto, a presente invenção fornece um sistema transportador de folhas configurado para transportar uma sucessão de elementos planos na forma de folha ao longo de um percurso de transporte entre um primeiro local e um segundo local que tem um freio de sucção conforme definido acima, o freio de sucção sendo configurado para aplicar uma força de restrição às bordas posteriores de elementos planos que estão sendo transportados pelo sistema.

[0016] Este aspecto da invenção também permite que a sucção experimentada pelo material em folha durante a segunda fase do processo de frenagem seja regulada independentemente da força de sucção aplicada durante a fase inicial, por exemplo, durante uma operação de estampagem. Assim, a vazão do gás aspirado durante a fase inicial pode ser maximizada, ao mesmo tempo em que o grau de sucção fornecido durante a segunda fase pode ser ajustado e definido para o nível ideal com base no tamanho, natureza e configuração das folhas que estão sendo processadas.

[0017] De acordo com um terceiro aspecto, a presente invenção fornece um método para aplicar uma força de frenagem a uma folha de material em movimento usando um freio de sucção que tem um orifício de sucção, o método compreendendo: usar o orifício de sucção para extrair o ar entre a folha de material e uma superfície do freio de sucção; e subsequentemente estrangular o orifício de sucção para reduzir uma área livre do orifício de sucção; e subsequentemente, usando a área livre reduzida do orifício de sucção, continuar a sucção entre a folha e a superfície do freio de sucção para fazer com que a folha venha a aderir à superfície.

[0018] Este aspecto da invenção permite que a sucção experimentada pelo material em folha durante a segunda fase do processo de frenagem seja regulada independentemente da força de sucção aplicada durante a fase inicial. Assim, a vazão do gás aspirado durante a fase inicial pode ser maximizada, ao mesmo tempo em que o grau de sucção fornecido durante a segunda fase pode ser ajustado e definido para o nível ideal com base no tamanho, natureza e configuração das folhas que estão sendo processadas.

[0019] De acordo com outro aspecto, a presente invenção fornece um dispositivo de frenagem por sucção para uso com um transportador de folhas configurado para transportar uma sucessão de elementos planos na forma de folha ao longo de um percurso de transporte entre um primeiro local e um segundo local, o dispositivo de frenagem por sucção compreendendo: um corpo oco que tem uma cavidade interna e uma face que define uma pluralidade de aberturas de sucção que se comunicam com a cavidade interna; um conjunto de estrangulamento acoplado ao corpo oco e móvel em relação às aberturas de sucção; o conjunto de estrangulamento sendo móvel entre uma posição aberta, na qual o conjunto de estrangulamento expõe as aberturas de sucção em uma extensão máxima, e uma posição restrita, na qual o conjunto de estrangulamento restringe as aberturas de sucção em uma extensão máxima.

[0020] Modalidades da invenção serão agora descritas, a título de exemplo apenas, com referência aos desenhos anexos, nos quais: - A Figura 1 ilustra uma máquina de estampagem folhas na qual um freio de sucção de acordo com uma modalidade da invenção é incorporado como parte de uma máquina de processamento de folhas; - A Figura 2 mostra, em detalhes, a máquina de processamento de folhas com a qual a máquina de estampagem de folhas mostrada na Figura 1 é fornecida. - A Figura 3 é uma secção transversal através de um freio de sucção de acordo com uma modalidade da invenção; - A Figura 4 ilustra esquematicamente a operação de um freio de sucção de acordo com uma modalidade da invenção; e - A Figura 5 é uma vista esquemática plana de parte de um freio de sucção de acordo com outra modalidade da invenção.

[0021] Na descrição a seguir, os mesmos elementos foram denotados por referências idênticas. Apenas aqueles elementos que são essenciais para entender a invenção foram descritos e de forma esquemática e fora de escala.

[0022] A fim de fornecer um contexto dentro do qual descrever modalidades da invenção, primeiro é descrita uma máquina de processamento de folhas convencional, com a qual um freio de sucção de acordo com uma modalidade da invenção pode ser equipado. A Figura 1, portanto, ilustra uma máquina de processamento de folhas 100 que usa estampagem para personalizar embalagens de papelão destinadas à indústria de bens de luxo. Tal máquina de processamento, comumente denominada como máquina de estampagem de folhas, é conhecida no estado da técnica. Portanto, ela não será descrita em detalhes no presente documento, nem em termos de sua estrutura, nem em termos de seu funcionamento. Além disso, para facilidade de descrição e compreensão, apenas uma estação da máquina de processamento de folhas é descrita como incluindo um freio de sucção, mas aqueles versados na técnica compreenderão que mais de uma estação pode incluir um freio de sucção. Além disso, é evidente, embora a estação descrita como tendo um freio de sucção seja uma estação de estampagem, os freios de sucção de acordo com as modalidades da invenção encontram aplicação com outras estações de máquinas de processamento de folhas, por exemplo, com uma área de recepção ou uma área de ejeção e não estão, de forma alguma, limitados ao uso com estações de estampagem.

[0023] Esta máquina de processamento de folhas 100 é composta da maneira convencional de várias estações de trabalho 110, 120, 130, 140, 150 que são justapostas para formar um conjunto unitário capaz de processar uma sucessão de elementos planos na forma de folha. Assim, a entrada na máquina compreende um alimentador de folhas 110 que desempenha a função de alimentar a máquina, folha por folha, a partir de uma pilha, seguido por uma mesa de alimentação 120, sobre a qual as folhas são posicionadas em um fluxo antes de reposicionar uma folha após a outra com precisão.

[0024] Em seguida está uma estação de estampagem 130 que usa uma prensa de placas 131 para aplicar a cada folha, um revestimento metalizado sobre a folha através de estampagem a quente que provém de uma folha de estampagem 141. A própria operação de estampagem ocorre entre uma placa superior 132, a qual é estática, e uma placa inferior 133, a qual é montada com a capacidade de se mover verticalmente para cima e para baixo. Um freio de sucção 134 de acordo com uma modalidade da invenção encontra aplicação particular ao conferir um efeito de frenagem e restrição para folhas que estão sendo desaceleradas para serem estampadas, conforme será descrito subsequentemente.

[0025] O próximo módulo na máquina 100 compreende uma estação de alimentação e recuperação de folhas 140. O objetivo desta estação é distribuir a folha 141 que está armazenada enrolada em torno de um carretel de alimentação 142, em seguida, recuperá-la enrolando-a em torno de um carretel de recuperação 143 uma vez ela foi usada após passar pela prensa de placas 131.

[0026] Entre o ponto no qual ela é armazenada e o ponto no qual ela é recuperada, a folha 141 é conduzida por um sistema de acionamento 144. Este sistema é composto principalmente de uma série de barras de viragem 145, as quais são instaladas ao longo do percurso seguido a fim de orientar o movimento da folha 141, e de uma combinação de um eixo de alimentação 146 e de um rolo de pressão 147 que estão posicionados a jusante do dito percurso de modo que eles possam puxar a folha 141 ao longo do mesmo.

[0027] A máquina de processamento de folhas 100 termina com uma estação de distribuição 150 na qual as folhas, as quais chegam uma após a outra, são reformatadas em uma pilha 151. Para fazer isto, os meios de transporte 160 que têm a tarefa de puxar as folhas individualmente da saída da mesa de alimentação 120 até a estação de distribuição 150 são, além disso, configurados de modo a liberar automaticamente cada folha, uma vez que esta tenha se alinhado com a pilha 151 que está no processo de ser formada na estação de distribuição 150. Convencionalmente, estes meios de transporte 160 usam uma série de barras de garra 161 que são montadas com a capacidade de efetuar um movimento de translação transversal por meio de dois conjuntos de correntes 162 posicionadas lateralmente uma em cada lado da máquina de processamento de folhas 100.

[0028] A Figura 2 ilustra uma máquina de estampagem de folhas 200 similar àquela ilustrada mais esquematicamente como 130 e 140 na Figura 1. Nesta máquina de estampagem 200, a folha na estação de alimentação e recuperação de folhas 140 passa através da máquina na direção oposta à passagem das folhas que estão sendo estampadas (ao contrário da Figura 1) - qualquer direção sendo igualmente utilizável. A máquina de estampagem 200 é igualmente equipada com uma prensa de placas 131. Nesta modalidade particular, escolhida apenas a título de exemplo, a estampagem é feita entre um suporte de placa superior de aquecimento 211 que é fixo e um suporte de placa inferior 212 que é montado de modo que ele possa se mover em um movimento vertical alternativo. O suporte de placa superior de aquecimento 211 suporta uma estrutura 213 sob a qual blocos de estampagem, não visíveis no presente documento, são fixados, enquanto que o suporte de placa inferior 212 carrega uma placa de estampagem 214 à qual contrapartes de estampagem, da mesma forma não visíveis, estão fixadas.

[0029] A máquina de estampagem de folhas 200 é também equipada com meios de desenrolamento 230 para alimentar a prensa de placas 131 com folha de estampagem 141 que tem o formato de uma tira. Como é convencional, estes meios de desenrolamento 230 compreendem um suporte de carretel 231 em relação ao qual um carretel 210 de folha de estampagem é montado de modo que possa girar, um eixo de alimentação associado a rolos de prensa 232a, um detector de marca 233, uma série de eixos de retorno 234 a, 234 b, 234 c, um monitor de ruptura de tira 235, um eixo de tensão associado aos rolos de prensa 236a, um retorno de tiras 237 e um rolo de recuperação 238.

[0030] Para complementar estes meios de desenrolamento 230, meios de introdução 250 também são fornecidos para posicionar a folha de estampagem 141 e, em particular, para fazê-la passar através da prensa de placas 131. Para fazer isto, os meios de introdução 250 têm uma barra carregadora 251 que é montada transversalmente móvel em movimento de translação entre os dois apoios de placa 211, 212 e, mais geralmente, em torno do apoio da placa superior de aquecimento 21 1. Assim como os meios de desenrolamento de tiras 230, os meios de introdução de folhas 250 são convencionais.

[0031] Por fim, a máquina de processamento de folhas 100 compreende um conjunto de transporte 240 que permite que cada folha 10 seja movida individualmente desde a saída da mesa de alimentação 120 até a estação de distribuição 150, incluindo na prensa de placas 131. A posição de uma folha dentro da máquina de processamento de folhas, que efetivamente define o percurso de transporte de uma folha através da máquina de processamento de folhas, é indicada pela referência 10* na Figura 2. Será visto que a folha 10* está posicionada entre os apoios de placa superior e inferior 211 e 212.

[0032] Conforme pode ser visto, o conjunto de transporte 240 usa uma série de barras de garra 241 que são montadas com a capacidade de se mover transversalmente em movimento de translação por meio de dois conjuntos de correntes 242 posicionadas lateralmente em cada lado da máquina de estampagem. Cada conjunto de correntes 242 corre em um loop que permite que as barras de garra 241 sigam um percurso que passa em sucessão através da prensa de placas 131, a estação de alimentação e recuperação 140 e a estação de distribuição 150.

[0033] Em termos concretos, cada barra de garra 241 executa um percurso de saída em um plano de passagem horizontal entre uma roda dentada de acionamento 243 e uma roda dentada de retorno, então, um percurso de retorno orientado por rolos (não visíveis) na parte superior da máquina de estampagem. Uma vez que retornou à proximidade da roda dentada de acionamento 243, cada barra de garra 241 é, então, capaz de segurar uma nova folha 10, conforme mostrado na Figura 2.

[0034] A Figura 2 também mostra que cada barra de garra 241 consiste em uma barra transversal 245 na qual uma pluralidade de garras 246 são montadas, as garras sendo projetadas de modo que possam segurar a borda frontal de uma e da mesma folha 10 simultaneamente. Também será observado que cada barra de garra 241 é acoplada aos dois conjuntos de correntes 242 por meio das duas respectivas extremidades de sua barra transversal 245.

[0035] A máquina de processamento de folhas 100 compreende ainda um freio de sucção 134, de acordo com uma modalidade da invenção, o qual é capaz de reter parcialmente cada folha 10 através de sua parte posterior, e fazê-lo durante a fase de introdução da folha 10 na prensa de placas 131. O freio de sucção 134 é capaz de segurar a parte posterior de cada folha 10 aproximadamente no plano de deslocamento de sua borda frontal durante a fase de introdução da dita folha 10 na prensa de placas 131.

[0036] O freio de sucção 134 compreende um elemento de sucção 261 que está posicionado a montante da prensa de placas 131 e que é capaz de colaborar, por meio de contato deslizante, com a parte posterior de cada folha 10 que está sendo introduzida na dita prensa de placas 131. Associado à face da prensa de placas, o freio de sucção 134 é um conjunto de obturadores 262 que entrará em contato com a folha 10 e que é operável para fornecer uma ação de estrangulamento para orifícios de sucção, não mostrados, no elemento de sucção. A função e a operação do conjunto de obturadores 262 serão descritas em mais detalhes com referência às Figuras 3 e 4.

[0037] De acordo com uma modalidade preferida da invenção, o elemento de sucção 261 é fixo e posicionado o mais próximo possível do percurso seguido pela borda frontal de cada folha 10 logo antes de ser realmente introduzida na prensa de placas 131. Tal layout permite especificamente que o elemento de sucção 261 esteja sistematicamente em contato com qualquer folha 10 que está sendo introduzida na prensa de placas 131. Ele também tem a vantagem de assegurar que a folha seja posicionada aproximadamente paralela às faces internas dos apoios de placa 211, 212.

[0038] Nesta modalidade exemplificativa, cada folha 10 é puxada por uma barra de garra 241 quando é introduzida na prensa de placas 131. Em termos concretos, isto significa que o freio de sucção 134 está posicionado na proximidade direta do percurso seguido pela dita garra barra 241 à medida que se aproxima da prensa de placas 131.

[0039] No entanto, de acordo com uma forma alternativa de modalidade que não foi representada, o freio de sucção 134 também pode ser montado de modo a ser capaz de se mover entre uma posição ativa e uma posição passiva. O conjunto seria, então, posicionado de tal forma que, na posição ativa, o freio de sucção 134 estivesse posicionado o mais próximo possível do percurso seguido pela borda frontal de cada folha 10 imediatamente antes de ser introduzida na prensa de placas 131 e de modo que, na posição passiva, estivesse posicionado a alguma distância do dito percurso. Evidentemente, a máquina de processamento de folhas 100 compreenderia, então, meios capazes de mover o elemento de sucção 134 da posição passiva para a posição ativa quando a folha 10 está pronta para ser introduzida na prensa de placas e, inversamente, mover o dito freio de sucção 134 da posição ativa para a posição passiva quando a dita folha 10 é extraída da prensa de placas.

[0040] De acordo com uma característica particular desta modalidade alternativa, com a prensa de placas sendo capaz de estampar cada folha 10 entre uma placa fixa e uma placa móvel, o freio de sucção 134 é preso à placa móvel; a dita placa móvel formando, então, o meio de movimento.

[0041] De acordo com uma modalidade, com a estampagem a quente de cada folha 10 sendo executada em uma determinada face, conhecida como a face de aplicação, o freio de sucção 134 é posicionado no lado oposto à dita face de aplicação; a dita folha 10 sendo considerada à medida que se aproxima da prensa de placas 131. No entanto, deve ser entendido que ainda é inteiramente possível que o freio de sucção 134 seja instalado no mesmo lado que a face de aplicação.

[0042] De acordo com uma modalidade preferida, o freio de sucção 134 opera continuamente. Seja como for, é perfeitamente concebível que o freio de sucção 134 seja operado de forma descontínua. Em tal caso, a máquina de processamento de folhas 100 será configurada de tal forma que o freio de sucção 134 seja ativado assim que a borda frontal de uma folha 10 chegue a prumo com a mesma e seja desativado assim que a parte posterior da dita folha 10 não está mais em contato com o dito freio de sucção 134.

[0043] De uma maneira particularmente vantajosa, o freio de sucção 134 atua sobre aproximadamente toda a largura de cada folha 10 que está sendo introduzida na prensa de placas 131.

[0044] De acordo com uma modalidade atualmente preferida da invenção, o freio de sucção 134 é do tipo Bernoulli, ou seja, é um dispositivo equipado com pelo menos um orifício de sucção (furo de sucção) onde um vácuo (seta f1 na Figura 3) é criado através de um efeito Venturi, conduzindo o ar sob pressão através de um tubo de descarga (setas f2 na Figura 3) que se comunica lateralmente com o orifício de sucção e que é equipado com uma restrição a montante do dito orifício de sucção.

[0045] A Figura 3 mostra uma seção transversal através do freio de sucção 134. Conforme mostrado na Figura 3, o freio de sucção 134 consiste em uma mesa 362 através da qual um canal principal de fornecimento de ar pressurizado 363 é formado longitudinalmente e se comunica com pelo menos um canal secundário 364 que corre transversalmente e se abre para a parte posterior da mesa 362 através de um orifício de descarga individual 365 (seta f3). O canal secundário 364 é formado entre a face superior (conforme ilustrado) do corpo principal da mesa que fornece o canal de fornecimento de ar 363 e um elemento secundário 368, mostrado no presente documento na forma de uma placa, que se sobrepõe e está conectado ao corpo principal. Além disso, cada canal secundário 364, por um lado, também se comunica com um orifício de sucção 366 que se abre na face da mesa 362 que, não fosse pela presença do conjunto de obturadores 262, entraria em contato com cada folha 10 que está sendo introduzida na prensa de placas 131. Tal face é constituída pela face superior (conforme ilustrado) do elemento secundário 368. Finalmente, cada canal secundário 364 tem uma restrição 367 posicionada logo a montante do orifício de sucção 366. Deve ser entendido no presente documento que os termos "longitudinalmente" e "transversalmente" significam em relação ao corpo da mesa 362, enquanto que o termo "posterior" deve ser entendido em relação à direção de deslocamento das folhas 10 (seta 4) e "superior" deve ser entendido como no sentido do percurso de deslocamento das folhas.

[0046] De preferência, conforme mostrado, cada orifício de descarga 365 é direcionado em oposição em relação à prensa de placas 131 e em relação ao plano de deslocamento de cada folha 10 à medida que se aproxima da prensa de placas 131. O objetivo no presente documento é que cada fluxo de ar de descarga (seta f3) seja direcionado em uma direção que não perturbe a posição das folhas 10 quando elas são introduzidas na prensa de placas 131.

[0047] Também de preferência, conforme mostrado, cada orifício de sucção 366 tem um formato cônico que se abre para fora, particularmente na região de sua porção 371 mais próxima da prensa de placas 131. O objetivo no presente documento é evitar que qualquer canto da borda frontal da folha 10 entre em um orifício de sucção 366 da mesa 362 à medida que a folha 10 se aproxima da prensa de placas 131.

[0048] A Figura 3 também ilustra o fornecimento de um corpo de obturador 262, no presente documento na forma de uma placa, que permite o estrangulamento seletivo do orifício de sucção 366. Conforme mostrado, o conjunto de obturadores tem o formato de uma placa que fica entre a face superior (a qual pode ser considerada a face funcional) do elemento secundário 368 e o percurso de movimento da folha 10, o percurso sendo mostrado esquematicamente pela seta marcada como f4.

[0049] O corpo de obturador pode ser deslocado em relação ao orifício de sucção 366 entre uma posição aberta e uma posição restrita. Na posição aberta, um orifício 369 no corpo de obturador 262 está em registro com o orifício de sucção 366. Conforme mostrado, o orifício 369 no corpo de obturador corresponde ao formato cônico do orifício de sucção 366. Esta configuração é opcional, mas se usada, pode ajudar a evitar a perda de sucção quando o conjunto de obturadores está totalmente aberto, o que é desejável.

[0050] A fim de evitar o desperdício de sucção disponível, é preferível fornecer uma vedação entre as superfícies coincidentes do elemento obturador e a superfície cooperante do freio de sucção, por exemplo, ao fornecer um O-ring em torno da parte posterior do orifício 369 no corpo de obturador, conforme indicado por 370.

[0051] Para conseguir um efeito de estrangulamento, o corpo de obturador é móvel em relação ao orifício de sucção 366, de modo que o orifício 369 se mova fora de registro com o orifício de sucção, o que significa que uma porção do corpo de obturador adjacente ao orifício 369 começa a obstruir o orifício de sucção 366. Esta posição é designada por posição restrita. Quanto maior o movimento relativo entre o corpo de obturador e aquela parte do freio de sucção que define o orifício de sucção, maior o grau de estrangulamento e, portanto, maior a redução na sucção e, portanto, a força de frenagem experimentada pela folha durante o segundo estágio da operação de frenagem. Consequentemente, posições intermediárias entre a posição aberta e a posição restrita na qual o efeito de estrangulamento é máximo são possíveis.

[0052] Embora a Figura 3 mostre apenas um orifício de sucção 366 e um orifício 369 no corpo de obturador, aqueles versados na técnica reconhecerão que, na prática, os freios de sucção de acordo com as modalidades da invenção podem ter múltiplos orifícios de sucção e o conjunto de obturadores pode ser configurado para permitir o estrangulamento de todos ou da maioria dos orifícios de sucção fornecidos.

[0053] Tendo introduzido o princípio por trás da operação de um freio de sucção de acordo com uma modalidade da invenção, outros aspectos da modalidade da invenção serão agora descritos com referência à Figura 4.

[0054] As Figuras 4a e 4b são vistas em perspectiva de uma modalidade do freio de sucção que mostram uma pluralidade de orifícios de sucção (aberturas de sucção) 366 e uma pluralidade de orifícios 369 no corpo de obturador 262. O freio de sucção inclui um conjunto de obturadores 262 que permite que os orifícios de sucção sejam seletivamente estrangulados para reduzir a quantidade de sucção fornecida. Isto permite que as restrições dos primeiro e segundo estágios da operação de frenagem sejam desacopladas, de modo que a alta sucção possa ser mantida para o primeiro estágio e um nível adequadamente menor de sucção fornecido para o segundo estágio de acordo com os requisitos da folha que está sendo manuseada. O efeito de estrangulamento é obtido através do movimento relativo entre o conjunto de obturadores e os orifícios de sucção.

[0055] De preferência, as aberturas do obturador têm o mesmo tamanho e são regularmente espaçadas de modo a conseguir um efeito de retardo uniforme em uma folha.

[0056] Na Figura 4, o conjunto de obturadores compreende o corpo de obturador na forma de uma corrediça 262 que tem orifícios 369 espaçados e dimensionados para coincidir com as aberturas dos orifícios de sucção 366 no que, de outra forma, seria a face de contato da folha do freio de sucção. A Figura 4a mostra uma primeira posição, a posição totalmente aberta, na qual os orifícios 369 na corrediça expõem totalmente as aberturas dos orifícios de sucção, de modo que a sucção efetiva fornecida pelo freio de sucção, para um dado fluxo e pressão de gás fornecido, não seja afetada pela presença do conjunto de obturadores. Assim, esta posição totalmente aberta é preferida para uso durante o primeiro estágio da operação de frenagem. Porém, se menos sucção for necessária, por exemplo, para o segundo estágio da operação de frenagem, em virtude da natureza das folhas que estão sendo processadas, então, o conjunto de obturadores pode ser ajustado para reduzir o tamanho efetivo dos orifícios de sucção, conforme mostrado na Figura 4b. Com o conjunto conforme mostrado na Figura 4, o conjunto de obturadores compreende uma lâmina com aberturas, e esta pode ser movida lateralmente em relação aos orifícios de sucção. Isto tem o efeito de fazer com que o corpo do conjunto de obturadores obstrua as aberturas de sucção, uma vez que as aberturas na corrediça e os orifícios de sucção ficam (cada vez mais) desalinhados - criando um efeito de estrangulamento. Ao ajustar a amplitude de movimento do obturador em relação aos orifícios de sucção, a extensão do estrangulamento pode ser ajustada.

[0057] Será observado que, na Figura 4, o conjunto de obturadores se sobrepõe a efetivamente o corpo oco que tem os orifícios de sucção, (embora, é evidente, o freio de sucção possa ser usado em orientações diferentes daquela mostrada de forma que, por exemplo, o corpo oco poderia ser "invertido", de modo que o conjunto de obturadores estivesse posicionado abaixo do corpo oco) para que o obturador esteja posicionado entre o corpo oco e o percurso que as folhas a serem processadas seguirão. Tal conjunto pode ser adicionado a um design existente da placa de Bernoulli sem requerer que o design interno do sistema Venturi seja modificado. Embora possa ser possível fornecer um conjunto de obturadores interno onde a sucção é fornecida a partir de um conjunto de Venturi interno, há claramente maior liberdade de design para adicionar um conjunto de obturadores interno em situações em que a sucção é fornecida a partir de uma fonte de sucção externa, tal como uma bomba a vácuo.

[0058] Será observado que, na Figura 4, os orifícios de sucção e as aberturas no conjunto de obturadores são alongados em vez de circulares. Os eixos longos destas aberturas alongadas são posicionados transversalmente à direção de alimentação do material em folha. Isto permite que a área de cada orifício de sucção seja maximizada sem requerer um comprimento significativo do corpo de sucção ao longo da direção de alimentação.

[0059] Na Figura 4, um conjunto de manivelas 400 converte um movimento rotativo de um motor 410, por exemplo, em movimento linear (translação) da corrediça 262 que forma o conjunto de obturadores. Será reconhecido que, se o conjunto de obturadores for acoplado, em virtude da natureza das folhas que estão sendo processadas, então, o conjunto de obturadores, durante o processamento de uma folha, alternará da posição totalmente aberta da Figura 4a para uma posição obstrutiva, conforme mostrado na Figura 4b e, em seguida, de volta para a posição totalmente aberta, pronta para o processamento da próxima folha.

[0060] O uso de um conjunto de manivelas 400, conforme geralmente mostrado na Figura 4, pode conferir tal movimento alternativo de forma simples e eficaz. Ao usar uma manivela ajustável ou intercambiável para obter diferentes "impulsos" de manivela, a amplitude de movimento do conjunto de obturadores em relação aos orifícios de sucção pode ser ajustada para se adequar às características das diferentes folhas que estão sendo processadas.

[0061] Em vez de usar um conjunto de manivelas, o conjunto de obturadores pode ser movido em relação aos orifícios de sucção por meio de um ou mais aríetes hidráulicos ou pneumáticos, ou um solenoide elétrico, todos os quais fornecem diretamente um movimento linear adequado para translação e reciprocidade do conjunto de obturadores em relação aos orifícios de sucção. Estas fontes de movimento também têm a vantagem de serem de ação potencialmente rápida e prontamente controláveis tanto em termos de quando o movimento ocorre, mas também em termos de seu comprimento de curso - de modo que a extensão do estrangulamento aplicado aos orifícios de sucção possa ser facilmente ajustada e controlada.

[0062] Será reconhecido que o conjunto de obturadores pode incluir uma única corrediça que inclui múltiplas fileiras de aberturas para conferir um efeito de estrangulamento a todos os orifícios de sucção do freio de sucção, mas pode igualmente compreender mais de uma corrediça, cada uma tendo uma ou mais aberturas, por exemplo, em uma ou mais fileiras. No caso em que de várias corrediças são fornecidas, elas podem ser acopladas para se moverem como uma unidade ou podem ser posicionadas para se moverem separadamente ou agrupadas para se moverem como "bancos" separados de corrediças. Também é possível fornecer um conjunto de obturadores que afeta apenas alguns dos orifícios de sucção.

[0063] Como uma variante do conjunto da Figura 4, em vez de fornecer um corpo com aberturas como o, ou como um elemento, do conjunto de obturadores, parte do conjunto de obturadores adjacente a um orifício de sucção pode ser fixa, com outra parte sendo móvel em relação à parte fixa. Em tal conjunto de obturadores, uma abertura é, na verdade, criada ao espaçar as partes fixas e móveis do obturador e estrangular um orifício de sucção ao mover a parte móvel parcialmente para a abertura de sucção. Um conjunto de obturadores para um freio de sucção de acordo com tal modalidade da invenção pode compreender várias partes fixas e móveis para conferir um efeito de estrangulamento aos múltiplos orifícios de sucção do freio de sucção.

[0064] Será reconhecido que os conjuntos de obturadores descritos com referência à Figura 4 podem ser adaptados aos freios de sucção existentes, quer sua sucção seja gerada usando o efeito Bernoulli - por exemplo, placas de Bernoulli, ou por meio de uma bomba de sucção. Porém, da mesma forma, os princípios podem ser aplicados a freios de sucção recém-criados ou projetados.

[0065] A Figura 5 é uma vista esquemática plana da face de um freio de sucção que, em uso, fica de frente para a folha quando ela é frenada, de acordo com uma modalidade alternativa da invenção. Nesta configuração alternativa para o conjunto de obturadores, em vez de uma simples translação linear entre o obturador e os orifícios de sucção, ocorre uma rotação relativa. Como antes, o freio de sucção compreende um corpo oco que define uma cavidade, e uma face do corpo oco define a pluralidade de aberturas de sucção (366) que se comunicam com a cavidade interna. No exemplo ilustrado na Figura, a face que define a pluralidade de aberturas de sucção é rebaixada em relação à superfície circundante e a reentrância recebe um elemento obturador, de modo que a superfície exposta do elemento obturador esteja efetivamente nivelada com a superfície circundante do corpo oco.

[0066] Na Figura, o elemento obturador 562 é circular quando visto ortogonalmente a partir do percurso de alimentação da folha e inclui um par de orifícios 564 espaçados e dimensionados para coincidir com as aberturas de um par de orifícios de sucção 366. Na prática, geralmente haveria vários elementos obturadores, e cada um incluindo uma ou mais aberturas para permitir controle de aceleração para um número similar de orifícios de sucção. Conforme mostrado, o elemento obturador circular é montado em um recesso circular correspondente no corpo que fornece os orifícios de sucção, com a superfície exposta do elemento obturador nivelada com a superfície circundante do corpo. Desta forma, a montagem dos elementos obturadores e do corpo fornece uma superfície voltada para a folha que é efetivamente plana, reduzindo o risco de que a superfície do freio de sucção danifique as folhas durante o processamento.

[0067] A Figura 5 mostra o elemento obturador 562 girado em relação aos orifícios de sucção, de modo que estes últimos sejam parcialmente estrangulados em relação à sua posição totalmente aberta. As porções das periferias dos orifícios de sucção que estão ocultas pelo elemento obturador 562 são mostradas como linhas tracejadas, enquanto que a abertura utilizável dos orifícios de sucção é mostrada sombreada.

[0068] Os elementos obturadores podem ser deslocados (girados) em relação às aberturas de sucção por meio de um conjunto de "cremalheira e pinhão", com parte de cada elemento obturador ter um conjunto "pinhão" dentado (de preferência fornecido integralmente no material do elemento obturador, por exemplo, através de usinagem ou moldagem/fundição) dentro do corpo. Com estes dentes, uma "cremalheira" coopera - um elemento linear que tem os dentes. Alternativamente, um tipo de conjunto "sem-fim" pode ser usado entre um eixo de transmissão sem-fim em comum e formações cooperantes em cada um dos elementos obturadores. Outro conjunto de acionamento alternativo usaria um eixo de acionamento linear em comum que sofre translação tangencialmente em relação a cada um dos elementos obturadores, com cada um dos elementos obturadores incluindo um conjunto de manivelas que converte o movimento linear do eixo de acionamento em rotação dos elementos obturadores.

[0069] Com um design adequado, qualquer um destes elementos de acionamento pode constituir um mecanismo compacto e eficiente para produzir o movimento arqueado recíproco necessário dos elementos obturadores em relação aos orifícios de sucção. Tal como acontece com o conjunto de obturadores deslizante descrito anteriormente, estes conjuntos de obturadores "circulares" podem ser acionados por um motor (elétrico, pneumático, hidráulico) ou por um acionador linear (solenoide, hidráulico, pneumático).

[0070] Será reconhecido que pode ser mais difícil adaptar os conjuntos de obturadores descritos com referência à Figura 5 aos freios de sucção existentes do que adaptar aqueles descritos com referência à Figura 4.

[0071] A fim de evitar o desperdício de sucção disponível, é preferido fornecer uma vedação entre o(s) elemento(s) obturador(es) e uma superfície cooperante em relação à qual o elemento obturador se move - conforme mostrado esquematicamente como 370 na Figura 3. [0072] Qualquer que seja o conjunto de obturadores usado, sua operação é sincronizada com a operação de processamento que está sendo executada na estação de processamento com a qual o freio de sucção está associado - por exemplo, com a máquina de processamento de folhas à qual o freio de sucção confere um efeito de frenagem para cada folha que está sendo processada. No primeiro estágio da operação de frenagem, o conjunto de obturadores opera, de preferência, na posição totalmente aberta, com o obturador sendo acionado para uma posição estrangulada (obstruindo parcialmente) no início do segundo estágio da operação. O ajuste do tempo do ponto inicial de obstrução e do grau de obstrução (estrangulamento) aplicado deve ser informado por configurações que funcionam ao usar um freio de sucção conhecido. Quando um conjunto de obturadores é adaptado a um freio de sucção existente, as configurações de sucção conhecidas constituem um guia muito bom para as configurações iniciais.

Claims (18)

1. Freio de sucção (134) para uso com um transportador de folhas configurado para transportar uma sucessão de elementos planos (10) em forma de folha ao longo de um percurso de transporte entre um primeiro local e um segundo local, o freio de sucção (134) compreendendo: um corpo oco (362) que tem uma cavidade interna (363) e uma face que define uma pluralidade de aberturas de sucção (366) que se comunicam com a cavidade interna (363); um conjunto de obturadores (262, 562) acoplado ao corpo oco (362) e móvel em relação às aberturas de sucção (366); o conjunto de obturadores (262, 562) sendo móvel entre uma posição aberta, na qual o conjunto de obturadores (262, 562) expõe as aberturas de sucção (366) em uma extensão máxima, e uma posição restrita, na qual o conjunto de obturadores (262, 562) obstrui as aberturas de sucção (366) em uma extensão máxima, caracterizado pelo fato de que o corpo oco (362) compreende um dispositivo de Bernoulli e os orifícios de sucção (366) são fornecidos pelo dispositivo de Bernoulli, e em que o conjunto do obturador (262, 562) é configurado para causar, ao se mover, a mesma redução de sucção em toda a largura da mesa.

2. Freio de sucção, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o conjunto de obturadores (262, 562) está posicionado entre a face do corpo oco (362) e o percurso de transporte dos elementos planos (10).

3. Freio de sucção, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o conjunto de obturadores (262, 562) está localizado dentro do corpo oco (362).

4. Freio de sucção, de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que o conjunto de obturadores (562) é configurado para sofrer rotação ao se mover entre as posições aberta e restrita.

5. Freio de sucção, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que o conjunto de obturadores (262) é configurado para sofrer uma translação linear ao se mover entre as posições aberta e restrita.

6. Freio de sucção, de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que, para cada uma das aberturas de sucção (366), o conjunto de obturadores (262, 562) define uma abertura de obturador (369, 564) e, na posição aberta, a abertura de obturador (369, 564) expõe totalmente sua abertura de sucção (366) correspondente.

7. Freio de sucção, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que, na posição restrita, a abertura do obturador (369, 564) fecha apenas parcialmente sua abertura de sucção (366) correspondente.

8. Freio de sucção, de acordo com a reivindicação 6 ou 7, caracterizado pelo fato de que as aberturas do obturador (369, 564) têm o mesmo tamanho.

9. Freio de sucção, de acordo com qualquer uma das reivindicações 6 a 8, caracterizado pelo fato de que as aberturas do obturador (369, 564) são regularmente espaçadas.

10. Freio de sucção, de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que o conjunto de obturadores (262, 562) é acoplado a um conjunto de manivelas (400) configurado para mover o conjunto de obturadores (262, 562) entre as posições aberta e restrita.

11. Freio de sucção, de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que o conjunto de obturadores (262, 562) é operativamente acoplado a um ou mais aríetes pneumáticos, elétricos ou hidráulicos configurados e posicionados para mover o conjunto de obturadores (262, 562) entre as posições aberta e restrita.

12. Freio de sucção, de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que o conjunto de obturadores (262, 562) inclui uma pluralidade de elementos, cada um configurado e posicionado para cooperar com um dentre a pluralidade de orifícios de sucção (366).

13. Sistema de transporte de folhas configurado para transportar uma sucessão de elementos planos (10) na forma de folha ao longo de um percurso de transporte entre um primeiro local e um segundo local caracterizado pelo fato de que tem um freio de sucção (134) como definido em qualquer uma das reivindicações precedentes, o freio de sucção (134) sendo configurado para aplicar uma força de restrição às bordas posteriores de elementos planos (10) que estão sendo transportados pelo sistema.

14. Sistema de transporte de folhas, de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de que o sistema de transporte de folhas está configurado para fornecer a sucessão de elementos planos (10) a um dispositivo de processamento de folhas (100) e o freio de sucção (134) está configurado para aplicar a força de restrição aos elementos planos (10) que chegam ao dispositivo de processamento de folhas (100).

15. Método para aplicar uma força de frenagem a uma folha de material em movimento (10) usando um freio de sucção (134) que tem um orifício de sucção (366), o método caracterizado pelo fato de que compreende: usar o orifício de sucção (366) para extrair o ar entre as folhas de material (10) e uma superfície do freio de sucção (134); e subsequentemente estrangular o orifício de sucção (366) para reduzir a área livre do orifício de sucção (366); e subsequentemente, usar a área livre reduzida do orifício de sucção (366) para continuar a sucção entre a folha (10) e a superfície do freio de sucção para fazer com que a folha (10) venha a aderir à superfície.

16. Método, de acordo com a reivindicação 15, caracterizado pelo fato de que uma pluralidade de orifícios de sucção (366) é usada na operação de extração e o estrangulamento é aplicado a cada um da pluralidade de orifícios de sucção (366).

17. Método, de acordo com a reivindicação 15 ou 16, caracterizado pelo fato de que o método é aplicado a folhas móveis de material (10) que estão sendo fornecidas a um dispositivo de processamento de folhas (100).

18. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 15 a 17, caracterizado pelo fato de que a redução da sucção é a mesma em toda a largura da mesa ao mover a placa.