ES2291783T3 - Dispositivo para descargar cilindros para una maquina rebobinadora. - Google Patents
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Abstract
Dispositivo (50) para descargar cilindros (20, 20'') de una máquina rebobinadora (10) que comprende: - un tobogán (30) dispuesto aguas abajo de una zona de bobinado (2) de dicha máquina de rebobinado y que permite que los cilindros formados (20'') rueden hacia la salida de la máquina rebobinadora (10), - medios de detención (111, 117) que pueden parar o frenar el cilindro (20'') en dicho tobogán (30), y - medios accionadores (113) que actúan sobre dichos medios de detención (111, 117) para moverlos desde una posición de trabajo en la que detienen o frenan el cilindro (20'') en dicho tobogán (30) a una posición de reposo en la que permiten que el cilindro (20'') ruede libremente sobre dicho tobogán (30), caracterizado porque dicho tobogán (30) comprende: - por lo menos una primera parte (31) con una ligera inclinación, dispuesta en la salida de dicha zona de bobinado (2), y - una segunda parte (32) con una inclinación mayor que la de la primera parte (31), dispuesta aguas arriba de dichos mediosde detención (111, 117).
Description
Dispositivo para descargar cilindros para una
máquina rebobinadora.
La presente invención se refiere a un
dispositivo de descarga de cilindros para una máquina
rebobinadora.
En una máquina rebobinadora periférica del tipo
al que se refiere la invención, un cilindro o rollo es formado
enrollando una banda alrededor de un mandril tubular que se hace
girar entre un conjunto de tres rodillos que actúan sobre la
periferia del cilindro en formación. Las velocidades de los rodillos
se mantienen constantes e iguales durante el ciclo de bobinado.
El conjunto de tres rodillos motorizados forma
un espacio de tamaño variable de manera que los tres rodillos están
siempre en contacto con el cilindro en formación conforme va
creciendo en diámetro. Dos de los tres rodillos están situados
normalmente a una distancia fija, de manera que definen un hueco a
través del cual un mandril es insertado y en el cual se desplaza la
lámina de material, mientras que el tercer rodillo o rodillo de
presión es móvil y permite que el cilindro crezca en diámetro y que
sea expelido del mismo al final del bobinado.
En estas máquinas rebobinadoras la etapa
conocida como etapa de cambio es importante, es decir, la inserción
en el espacio de bobinado de un nuevo mandril acompañado por un
insertador especial y la descarga del cilindro completado después
de cortar el material en banda.
La Figura 1 ilustra diagramáticamente una
máquina rebobinadora denotada por el número de referencia 10 que
tiene un dispositivo de descarga de cilindros según la técnica
anterior, denotado por el número de referencia 100.
La máquina rebobinadora 10 comprende tres
rodillos bobinadores 1a, 1b y 1c que definen una horquilla 2 en la
que se suministra un mandril de cartón 3, sobre el que el material
en banda 4 es enrollado para formar un cilindro 20. Un rodillo 1c
del conjunto de tres rodillos es montado sobre un brazo 5 pivotado
en 6 al lado de la máquina para seguir el crecimiento en diámetro
del cilindro 20 en formación en la horquilla 2.
El dispositivo de descarga de cilindros 100
comprende un tobogán inclinado 130 y un brazo 111 dispuesto sobre
el tobogán 130 y pivotado en un punto pivote F al lado de la
máquina.
El brazo 111 se hace girar alrededor del pivote
F mediante un accionador lineal 113. El accionador 113 comprende un
cilindro neumático 114 pivotado en 116 al lado de la máquina y un
pistón 115 deslizable en el interior del cilindro 114. El extremo
libre del pistón 115 está conectado al brazo 111.
Sobre la superficie del brazo 111 que mira hacia
el tobogán 130 hay una lámina fina curvada de caucho 117 que sirve
para amortiguar un cilindro formado 20' expelido por los rodillos
bobinadores 1a, 1b, 1c de la máquina rebobinadora 10.
El plano t tangente a la lámina curvada de
caucho 117 en el punto C de contacto con el cilindro 20' forma con
el tobogán 130 un estrechamiento con forma de V en el que el
cilindro 20' expelido por los rodillos bobinadores 1a, 1b, 1c se
detiene.
Debe considerarse que el plano tangente t es
considerablemente paralelo al eje longitudinal b del brazo 111 que
pasa a través de su pivote F. En este caso se forma un ángulo
\theta dependiendo de la inclinación del tobogán 130 con respecto
a un plano horizontal entre el eje b del brazo 111 y el plano del
tobogán 130, siendo dicho ángulo \theta inferior a 45º y
aproximadamente igual a 30º.
El funcionamiento de la máquina rebobinadora 10
se describe más adelante.
El cilindro 20 se forma enrollando un papel fino
4 sobre un mandril de cartón 3. El cilindro 20 se hace girar por
contacto con los tres rodillos bobinadores (1a, 1b, 1c) uno de los
cuales (el rodillo 1c) es móvil para definir y para seguir el
crecimiento en diámetro del cilindro 20 en formación.
Una vez alcanzado el diámetro requerido del
cilindro 20', el cilindro 20' es expelido de la zona de bobinado 2
hacia la descarga de la máquina por los tres rodillos bobinadores
(1a, 1b, 1c) mediante la creación de una diferencia de velocidad
periférica entre dichos rodillos.
El cilindro 20' es expelido a gran velocidad por
el tobogán inclinado 130 y resulta necesario reducir su velocidad
antes de descargarlo a la siguiente etapa de producción, realizada
por un dispositivo de pegado o máquina de pegado (no representada)
dispuesta aguas abajo del tobogán de descarga 130. El cilindro 20'
es detenido por el brazo móvil 111 en el que se fija el caucho 117
(u otros materiales capaces de amortiguar la inercia del cilindro)
que sirve para amortiguar el impacto entre el cilindro 20' y el
brazo 111 y no dañar la superficie de dicho cilindro.
La elevación del brazo móvil 111 por medio del
accionador 113 permite que el cilindro 20' abandone el tobogán 130
bajo la acción de la componente de la aceleración de la gravedad
paralela al tobogán 130.
Esta solución según la técnica anterior presenta
varias desventajas e inconvenientes. La máquina rebobinadora 10
puede producir hasta 60 cilindros por minuto; por lo tanto, la
velocidad de expulsión de los cilindros es elevada, mientras que el
tiempo disponible para detener el cilindro y retirarlo del tobogán
30 está limitado por varios factores, tal como se describirá a
continuación.
Los tiempos de descarga del cilindro de la
solución actual no permiten una velocidad superior a entre 35
cilindros por minuto y 40 cilindros por minuto, debido a:
a) la inclinación del tobogán 130 no garantiza
una aceleración suficiente para una retirada rápida del cilindro
(la inclinación del tobogán está limitada por la trayectoria de
expulsión del cilindro desde los rodillos bobinadores, para
asegurar que el cilindro está soportado y evitar sacudidas o
impactos en el tobogán; la inclinación de la trayectoria de
expulsión no puede incrementarse considerablemente cambiando la
posición de los rodillos bobinadores, posición que está limitada
por el contacto inestable del rodillo móvil 1c sobre el cilindro
20: por lo tanto, los dos rodillos bobinadores fijos 1a y 1b deben
posicionarse de manera que soporten el peso del cilindro 20 durante
el bobinado);
b) tras detenerse, el cilindro 20' puede
abandonar el tobogán 130 sólo después de que el brazo 111 ha sido
elevado dicho ángulo para permitir que el cilindro pase (dicho
ángulo varía con el diámetro del cilindro y se hace considerable
para cilindros de gran diámetro).
Por lo tanto, la descarga del cilindro es en la
actualidad la principal restricción en la producción de la máquina
bobinadora 10.
El documento US 4.327.877 describe un
dispositivo bobinador en el que la descarga de los cilindros
formados se obtiene haciéndolos rodar sobre un primer plano
considerablemente horizontal bajo la acción de un rodillo de
frenado, y a continuación sobre un plano inclinado.
Esta estructura es compleja debido también al
hecho de que dichos planos son móviles para que sean insertados
entre el cilindro y el tambor bobinador inferior durante la
descarga.
El objeto de la presente invención es eliminar
los inconvenientes de la técnica anterior proporcionando un
dispositivo de descarga de cilindros para una máquina rebobinadora
que es eficiente, eficaz y que permite incrementar en lo posible la
velocidad de producción y expulsión de cilindros.
Otro objeto de la presente invención es
proporcionar un dispositivo de descarga que es extremadamente fiable
y que no dañe el fino papel enrollado sobre el cilindro.
Otro objeto de la presente invención es
proporcionar un dispositivo de descarga de cilindros que es
versátil, adecuado para ser aplicado a varios tipos de máquinas
rebobinadoras y que, al mismo tiempo, es económico y fácil de
producir.
Estos objetos se consiguen según la invención
con las características expuestas en la reivindicación adjunta
independiente 1.
Las formas de realización ventajosas de la
invención son evidentes a partir de las reivindicaciones
dependientes. El dispositivo de descarga de cilindros según la
invención comprende:
- un tobogán dispuesto aguas abajo de una zona
de bobinado de la máquina rebobinadora que permite a los cilindros
formados rodar hacia la descarga de la máquina bobinadora,
- medios de detención capaces de detener o
frenar el cilindro en dicho tobogán, y
- medios accionadores que actúan sobre dichos
medios de detención para llevarlos desde una posición de trabajo en
la que detienen el cilindro en dicho tobogán a una posición de
reposo en la que permiten que el cilindro ruede sobre dicho
tobogán.
La principal característica de la invención está
representada por el hecho de que el tobogán comprende:
- una primera parte con una ligera pendiente,
dispuesta en la salida de dicha zona de bobinado, diseñada para
frenar el cilindro por fricción o por lo menos para no acelerar el
cilindro que abandona la zona de bobinado, y
- una segunda parte con una pendiente mayor que
la de la primera parte, diseñada para acelerar el cilindro por
gravedad una vez que ha sido detenido por los medios de detención.
De esta manera, se reducen los tiempos de retirada, permitiendo el
posicionamiento rápido de los medios de detención preparados para
recibir un nuevo cilindro.
La nueva forma del tobogán con más de una
pendiente permite que el brazo de detención se posicione de manera
que se obtiene el espacio para el paso del cilindro detenido con un
pequeño giro del brazo. Los tiempos de retirada totales se reducen
debido al posicionamiento rápido de los medios de posicionamiento
preparados para recibir un nuevo cilindro.
Las características adicionales de la invención
se harán más claras por medio de la descripción detallada
siguiente, que se refiere a una forma de realización puramente
ejemplar y por lo tanto no limitativa de la misma, ilustrada en las
figuras adjuntas, en las que:
- La Figura 1 es una vista diagramática en
alzado lateral de un dispositivo de descarga de cilindros según la
técnica anterior;
- Las Figuras 2, 3 y 4 son vistas diagramáticas
en alzado lateral de un dispositivo de descarga de cilindros según
la invención, mostrado en tres etapas sucesivas de la expulsión del
cilindro desde la máquina rebobinadora.
El dispositivo de descarga de cilindros según la
invención, denotado como un conjunto con el número de referencia
50, se describe con la ayuda de las Figuras 2 a 4.
Los elementos iguales o correspondientes a los
ya descritos se indican en adelante con los mismos números de
referencia y no se describen en detalle.
Tal como se muestra en las Figuras 2 a 4, el
dispositivo de descarga de cilindros 50 comprende un tobogán 30 con
una nueva forma con respecto a la técnica anterior. De hecho, el
tobogán 30 tiene tres partes con diferentes inclinaciones: una
primera parte de entrada 31, una segunda parte intermedia 32 y una
tercera parte de descarga 33.
La parte de entrada 31 está dispuesta en la
salida de la horquilla bobinadora 2, y está ligeramente inclinada
con respecto a un plano horizontal. La parte de entrada 31 puede
tener, por ejemplo, un ángulo de inclinación con respecto al plano
horizontal en un intervalo desde 5º a 20º.
La parte intermedia 32 tiene una inclinación
mayor que la de la parte de entrada 31. La parte intermedia 32
puede tener, por ejemplo, un ángulo de inclinación con respecto al
plano horizontal en un intervalo desde 30º a 60º.
La parte de descarga 33 tiene una inclinación
inferior a la de la parte intermedia 32 y considerablemente igual a
la inclinación de la parte de entrada 31. La parte de descarga 33
puede tener, por ejemplo, un ángulo de inclinación con respecto al
plano horizontal en un intervalo de 5º a 20º.
Como en la técnica anterior, el dispositivo de
descarga de cilindros 50 comprende un brazo pivotado 111 que se
hace girar mediante un cilindro neumático 113. Se fija en el brazo
111 una fina lámina o una almohadilla de caucho (u otro material
blando adecuado) 117 que sirve para amortiguar el cilindro.
En este caso el brazo 111 se posiciona de manera
que incrementa, con respecto a la técnica anterior, el ángulo
\theta entre el eje b del brazo 111 y el plano de la parte de
entrada 31 del tobogán 30 que corresponde al ángulo del
estrechamiento con forma de V en el que el cilindro se detiene. En
este caso el ángulo \theta es mayor que 30º y es aproximadamente
de 45º. Además, dicho ángulo \theta se selecciona de manera que el
plano que pasa a través del eje b del brazo 111 es
considerablemente paralelo al plano de la parte intermedia 32 del
tobogán.
Además la disposición del brazo 111 hace que el
cilindro sea bloqueado por la lámina o almohadilla de caucho 117 al
final de la primera parte 31 del tobogán y al principio de la parte
intermedia 32 del tobogán (Figura 3).
El brazo móvil 111 puede remplazarse por otros
sistemas, tales como un rodillo motorizado o una serie de levas con
un perfil adecuado que permite que el cilindro se detenga y sea
retirado mediante un giro a una velocidad controlada (producido por
la velocidad de bobinado y el diámetro del cilindro).
El accionador lineal 113 puede remplazarse por
otros medios de transmisión, tales como levas motorizadas,
mecanismos cinéticos de conexión biela-manivela,
etcétera.
El funcionamiento del dispositivo de descarga 50
según la invención se describe a continuación.
Con referencia a la Figura 2, un cilindro
formado 20' con el diámetro deseado es expelido desde la zona de
bobinado 2 hacia la descarga de la máquina por los tres rodillos
bobinadores (1a, 1b, 1c) mediante la creación de una diferencia de
velocidad periférica entre dichos rodillos. Un nuevo mandril 3 es
insertado en la horquilla bobinadora 2 y una banda 4 empieza a
enrollarse alrededor de dicho mandril para formar un nuevo cilindro
20.
El cilindro formado 20' es expelido a una gran
velocidad de la horquilla bobinadora 2 por el tobogán inclinado 30.
De esta manera, es necesario reducir la velocidad del cilindro 20'
antes de pasarlo a la etapa de producción siguiente, realizada por
un dispositivo de pegado o por una máquina de pegado (no
representada) dispuesta aguas abajo del tobogán de descarga 30.
Primero, el cilindro 20' es frenado por
fricción, o por lo menos no es acelerado, mediante la parte de
entrada 31 del tobogán, que tiene una ligera inclinación. A
continuación, tal como se muestra en la Figura 3, cuando el
cilindro 20' alcanza el final de la parte de entrada 31 y el
principio de la parte intermedia 32 del tobogán, es detenido o
frenado adicionalmente por el brazo móvil 111 en el que está fijada
la lámina o almohadilla de caucho 117 que actúa como un absorbedor
de golpes.
Tal como se muestra en la Figura 4, un pequeño
giro del brazo móvil 111 alrededor de su propio pivote F, obtenido
mediante el retorno del pistón 115 en el interior del cilindro 114
del accionador 113, permite que el cilindro 20' ruede a lo largo de
la parte intermedia 32 del tobogán 30 bajo la acción de la
componente de la aceleración de la gravedad paralela a la parte
intermedia 32 del tobogán 30. En este caso el brazo 111 debe girar
un ángulo \alpha bastante pequeño, que puede estar en el
intervalo de 10º a 20º.
A continuación, el cilindro 20' experimenta una
brusca aceleración por gravedad a lo largo de la parte 32 que tiene
una inclinación mayor y a continuación su velocidad de rodadura es
reducida en la parte final 33 del tobogán 30 que tiene una
inclinación más pequeña que la de la parte intermedia 32.
Dicho dispositivo de descarga de cilindros según
la invención tiene varias ventajas.
Se reducen los tiempos de descarga de cilindros,
permitiendo conseguir una velocidad de retirada de 60 cilindros por
minuto.
De hecho la primera parte 31 del tobogán con una
inclinación menor garantiza que el cilindro 20' es soportado y
frenado durante la etapa de expulsión por los rodillos bobinadores
(1a, 1b, 1c) o por lo menos no permite una aceleración del
cilindro.
El cilindro 20'se detiene entre el brazo 111 y
el tobogán 30 cerca del principio de la parte del tobogán 32 con
una mayor inclinación. La parte del tobogán 32 con una mayor
inclinación garantiza una mayor componente de aceleración para el
cilindro 20' cuando es brazo 111 es movido, permitiendo así una
rápida retirada.
La retirada rápida del cilindro 20' permite que
el brazo 111 sea posicionado en un intervalo de tiempo muy corto
preparado para recibir un nuevo cilindro.
Además, la posición del brazo 111 durante la
detención del cilindro 20' es ajustable según el diámetro del
cilindro 20'. Esto, junto con la mayor inclinación de la parte del
tobogán 32, hace posible que un mínimo ángulo de giro (de abertura
\alpha) del brazo 111 sea suficiente para descargar el cilindro
20'.
A pesar de que se ha hecho referencia específica
en la descripción anterior a un tobogán con tres partes, es
evidente que el número de las mismas puede ser diferente, dos o más,
siempre que haya un rápido incremento en la inclinación aguas abajo
de los medios de detención o frenado de los cilindros, para permitir
una retirada rápida del cilindro.
Además, las diferentes partes del tobogán son
preferentemente lineales pero (por lo menos algunas de ellas)
podrían tener también un perfil curvado.
Pueden realizarse numerosas variaciones y
modificaciones de detalle al alcance de un experto en la materia a
la presente forma de realización de la invención sin por ello
alejarse del alcance de la invención, tal como se expone en las
reivindicaciones adjuntas.
\vskip1.000000\baselineskip
La lista de referencias citadas por el
solicitante es solamente para conveniencia del lector. La misma no
forma parte del documento de patente europea. A pesar de que se ha
tenido mucho cuidado durante la recopilación de las referencias, no
deben excluirse errores u omisiones y a este respecto la EPO
(Oficina Europea de Patentes) se exime de toda responsabilidad.
\bullet US 4327877 A
Claims (16)
1. Dispositivo (50) para descargar cilindros
(20, 20') de una máquina rebobinadora (10) que comprende:
- un tobogán (30) dispuesto aguas abajo de una
zona de bobinado (2) de dicha máquina de rebobinado y que permite
que los cilindros formados (20') rueden hacia la salida de la
máquina rebobinadora (10),
- medios de detención (111, 117) que pueden
parar o frenar el cilindro (20') en dicho tobogán (30), y
- medios accionadores (113) que actúan sobre
dichos medios de detención (111, 117) para moverlos desde una
posición de trabajo en la que detienen o frenan el cilindro (20') en
dicho tobogán (30) a una posición de reposo en la que permiten que
el cilindro (20') ruede libremente sobre dicho tobogán (30),
caracterizado porque dicho tobogán (30)
comprende:
- por lo menos una primera parte (31) con una
ligera inclinación, dispuesta en la salida de dicha zona de bobinado
(2), y
- una segunda parte (32) con una inclinación
mayor que la de la primera parte (31), dispuesta aguas arriba de
dichos medios de detención (111, 117).
2. Dispositivo (50) según la reivindicación 1
caracterizado porque dicha primera parte (31) del tobogán
tiene una inclinación con respecto a un plano horizontal que se
encuentra en el intervalo de 5º a 20º.
3. Dispositivo (50) según la reivindicación 2 o
la reivindicación 3 caracterizado porque dicha segunda parte
(32) del tobogán tiene una inclinación con respecto a un plano
horizontal que se encuentra en el intervalo de 30º a
60º.
60º.
4. Dispositivo (50) según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores caracterizado porque dicho
tobogán (30) comprende por lo menos una tercera parte (33)
dispuesta aguas abajo de dicha segunda parte (32) y que tiene una
pendiente menor a la de dicha segunda parte (32).
5. Dispositivo (50) según la reivindicación 4
caracterizado porque en dicha tercera parte (33) del tobogán
tiene una inclinación con respecto a un plano horizontal que se
encuentra en el intervalo de 5º a 20º.
6. Dispositivo (50) según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores caracterizado porque dichos
medios de detención (111, 117) están dispuestos de manera que
detienen o frenan dicho cilindro (20') al final de dicha primera
parte (31) del tobogán y al principio de dicha segunda parte (32)
del tobogán.
7. Dispositivo (50) según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores caracterizado porque dichos
medios de detención comprenden un brazo (111) dispuesto sobre dicho
tobogán (30), pivotado al lado de la máquina rebobinadora.
8. Dispositivo (50) según la reivindicación 7
caracterizado porque cuando el brazo (111) se encuentra en
posición de trabajo para detener o frenar el cilindro (20'), se
forma un estrechamiento con forma de V con un ángulo de inclinación
(\theta) mayor de 30º entre el eje (b) de dicho brazo (111) y el
plano de dicha primera parte (31) del
tobogán.
tobogán.
9. Dispositivo (50) según la reivindicación 8
caracterizado porque dicho ángulo de inclinación (\theta)
entre el eje (b) de dicho brazo (111) y el plano de dicha primera
parte (31) del tobogán es aproximadamente de 45º.
10. Dispositivo (50) según cualquiera de las
reivindicaciones 7 a 9 caracterizado porque dicho brazo (111)
gira alrededor de su pivote (F) un ángulo bastante pequeño
(\alpha), entre 10º y 20º, cuando pasa de la posición de trabajo
en la que detiene o frena el cilindro a la posición de reposo en la
que permite que el cilindro ruede libremente sobre el tobogán
(30).
11. Dispositivo (50) según cualquiera de las
reivindicaciones 8 a 10 caracterizado porque se montan en
dicho brazo (11) medios de absorción de golpes (117) capaces de
amortiguar el impacto de dicho cilindro (20').
12. Dispositivo (50) según la reivindicación 11
caracterizado porque dichos medios de absorción de golpes
comprenden una lámina o almohadilla de caucho curva (117).
13. Dispositivo (50) según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 6 caracterizado porque dichos medios de
detención comprenden un rodillo motorizado.
14. Dispositivo (50) según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 6 caracterizado porque dichos medios de
detención comprenden un sistema de levas.
15. Dispositivo (50) según cualquiera de las
reivindicaciones 7 a 14 caracterizado porque dichos medios
accionadores comprenden un accionador lineal (113) que actúa sobre
dicho brazo (111).
16. Dispositivo (50) según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores caracterizado porque por lo menos
una de dichas partes (31, 32, 33) del tobogán (30) tiene un perfil
curvado.
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