ES2310709T3 - Dispositivo de sujecion para maquinas de corte transversal de cilindros de papel. - Google Patents
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Abstract
Máquina de corte transversal de un cilindro (15) de papel de gran diámetro para fabricar rollos de papel higiénico y rollos industriales, teniendo dicho cilindro un eje longitudinal, teniendo dicha máquina una estación de troceo que comprende una cuchilla (25), un medio (20) de alimentación para alimentar dicho cilindro (15) de papel hacia una zona de corte de dicha estación de troceo, un dispositivo (1) de sujeción, para bloquear una parte de dicho cilindro (15) de papel de modo que dicha cuchilla (25) se introduce en el papel cortando a su vez el cilindro (15) de papel en rollos (16), comprendiendo dicho dispositivo (1) de sujeción una primera y una segunda piezas (2, 3) respectivamente aguas arriba desde y aguas abajo de dicha cuchilla (25), en la que dicho dispositivo (1) de sujeción tiene dicha primera pieza (2) que durante el corte sujeta el cilindro (15) de papel y dicha segunda pieza (3) que durante el corte sujeta el rollo (16) que está cortándose, en la que la cuchilla (25) tiene un borde de corte triangular que corta el cilindro de papel por penetración, caracterizada porque dichas piezas (2, 3) primera y segunda durante el corte se mueven relativamente entre sí de modo que dicha cuchilla (25) introducida en el cilindro (15) de papel encuentra una resistencia mínima, en la que dicho movimiento relativo de dichas piezas primera y segunda de dicho dispositivo de sujeción produce una acción de flexión sobre dicho cilindro adecuada para crear una abertura que tiene un tamaño sustancialmente igual que el espesor de dicha cuchilla, y en la que dicha primera y dicha segunda piezas de dicho dispositivo de sujeción durante el corte de dicho cilindro se mueven relativamente alejándose entre sí progresivamente a lo largo de una dirección sustancialmente paralela al eje longitudinal de dicho cilindro.
Description
Dispositivo de sujeción para máquinas de corte
transversal de cilindros de papel.
La presente invención se refiere en general a
máquinas de conversión de papel y, más precisamente, se refiere a
una máquina de corte transversal de cilindros de papel y similares,
para la producción de rollos de papel higiénico, toallas multiusos,
rollos industriales, pilas de servilletas y similares.
En particular, la invención se refiere a un
dispositivo para sujetar el cilindro durante la etapa de troceo de
una sierra.
Se conocen máquinas de corte transversal, para
hacer pequeños rollos o pilas de papel, por ejemplo rollos de papel
higiénico, toallas multiusos, pilas de servilletas y similares, que
se suministran aguas arriba con cilindros de papel.
En dichas máquinas se cargan normalmente uno o
más cilindros sobre un banco de empuje escalonado. Entonces, el
extremo de los cilindros que están cortándose se sujeta a su vez por
medio de mordazas y se introduce una sierra basculante
consecutivamente en el papel troceando de este modo los cilindros en
rollos o pilas. Más precisamente, antes de que la sierra se accione
en los cilindros, éstos se empujan hacia delante axialmente
distancias iguales a la altura de cada rollo o pila. Entonces, los
cilindros se bloquean sólo en el momento del corte por medio de un
dispositivo de sujeción que permite, en su lugar, su deslizamiento
durante una etapa de empuje.
El dispositivo de sujeción tiene normalmente una
forma circundante de modo que el cilindro no se aplasta sino que al
mismo tiempo el cilindro no puede deslizarse en el momento del
corte.
Una máquina de corte transversal debería poderse
ajustar para cortar en partes cilindros de diferente diámetro,
según las necesidades de producción. Cada dispositivo de sujeción,
por tanto, debe estar equipado con medios para sujetar el cilindro
con superficies de sujeción intercambiables o ajustables, para
adaptarse a su vez a una variedad de diferentes diámetros.
Un primer tipo de dispositivo de sujeción
conocido proporciona la sustitución de los elementos para sujetar
el cilindro, después de una parada de la máquina. Este tipo de
máquina, sin embargo, requiere largas paradas, puesto que los
elementos del dispositivo de sujeción deben en primer lugar
desmontarse después de retirar el aparato de accionamiento, después
deben sustituirse por otros elementos de diferente tamaño, y
finalmente montarse de nuevo junto con su aparato de accionamiento
para arrancar de nuevo la máquina.
Un segundo tipo de máquinas de troceo
proporciona un dispositivo de sujeción con superficies flexibles,
que sin embargo son de estructura compuesta y costosa.
En relación a los sistemas para accionar la
sierra, la etapa de troceo se lleva a cabo por medio de una sierra
circular o sierra de cinta de rotación rápida, cuyo soporte tiene un
movimiento de oscilación que puede ser alternativo, que gira a lo
largo de un círculo o a lo largo de una órbita más compleja.
Se proporcionan medios para sincronizar el
movimiento escalonado del cilindro y el momento en el que la sierra
está en el punto muerto superior entre dos cortes consecutivos. En
particular, la mayoría de las máquinas están equipadas con medios
para empujar los cilindros y medios para hacer bascular el soporte
de la sierra con motores independientes, sincronizados por medios
programables.
Sin embargo, los sistemas conocidos
anteriormente descritos usados para trocear un cilindro de papel en
rollos de tamaño deseado tienen algunos inconvenientes. En
particular, cuando se trocean rollos a partir de cilindros de gran
diámetro se produce una gran fricción entre la cuchilla y el
cilindro. Esto acelera el desgaste de la cuchilla e inevitablemente
afecta a su eficacia de corte. Además, el corte llevado a cabo por
la cuchilla en presencia de tensiones altas sobre el cilindro no es
ortogonal al eje longitudinal del cilindro y esta inclinación
afecta de manera antiestética al producto final.
Para solucionar este inconveniente se han
realizado diversos intentos. Por ejemplo, en el documento EP 555190
se ha propuesto una cuchilla helicoidal que tiene radio ajustable,
de modo que la diferencia entre el radio máximo y el radio mínimo
sea al menos igual que el diámetro máximo del cilindro que ha de
cortarse. Además, para proporcionar un corte perpendicular al
cilindro, el eje de rotación de la cuchilla está dispuesto
ligeramente inclinado con respecto a la dirección de transporte del
cilindro. Esta solución, sin embargo, es complicada
estructuralmente y debido a que las cargas no están equilibradas
sobre la cuchilla durante el corte se produce un desgaste no
uniforme de la misma.
Se conocen las máquinas de aserrar con mordazas
móviles, que aumentan la ranura de corte durante el corte de piezas
de trabajo metálicas, tal como se describen en los documentos
AT324876 y US4553460. Sin embargo, tales máquinas de aserrar son
adecuadas para cortar piezas de trabajo metálicas con una velocidad
de corte lenta, como máximo de 1 a 2 piezas por minuto, en caso de
piezas de trabajo pequeñas. En su lugar, en el caso de máquinas de
troceo de cilindros de papel, como las descritas en los documentos
EP0982105A, EP0677360A, la velocidad es aproximadamente cien veces
superior, incluso más de 120 cortes por minuto. Requieren medios de
sujeción muy firmes durante la acción de sujeción del cilindro de
papel durante el corte y que se abran y cierren muy rápidamente,
para dejar que el cilindro avance y que se evacue el rollo cortado y
a continuación iniciar un nuevo corte. En el documento US 3978747
se da a conocer una máquina de troceo para mangueras de plástico
que tiene dos elementos de soporte tubulares que giran durante el
corte para mejorar la calidad del corte.
Es una característica de la presente invención
proporcionar una máquina de corte transversal en la que el cilindro
se corta con ayuda de un dispositivo de sujeción que puede facilitar
la acción de la cuchilla para trocear rollos de tamaño deseado.
Es otra característica de la presente invención
proporcionar una máquina de corte transversal en la que los
cilindros se trocean mediante la cuchilla con ayuda de un
dispositivo de sujeción que reduce la fricción entre la cuchilla y
el cilindro reduciendo así el desgaste provocado por la etapa de
corte.
Esta y otras características se consiguen con
una máquina de corte transversal de un cilindro de papel a modo de
ejemplo tal como se define en la reivindicación 1. Otras
características se definen en las reivindicaciones dependientes o
realizaciones ventajosas.
Otras características y/o ventajas de la máquina
de corte transversal y del dispositivo de sujeción según la
presente invención se aclararán con la siguiente descripción de
ejemplos ilustrativos, con referencia a los dibujos adjuntos en los
que:
- la figura 1 muestra en una vista en alzado
lateral un primer ejemplo de una máquina de corte transversal.
- la figura 2 muestra en una vista en alzado
lateral un ejemplo de una máquina de corte transversal alternativa
a la de la figura 1;
- las figuras desde la 3 hasta la 5 muestran una
vista en alzado lateral de algunas fases de la etapa de corte
llevada a cabo con otro ejemplo de una máquina de corte
transversal;
- las figuras 6 y 7 muestran una vista en alzado
lateral de otro ejemplo adicional de la máquina de la figura 1;
- las figuras desde la 8 hasta la 10 muestran en
una vista en alzado lateral ejemplos adicionales de la máquina de
la figura 1.
Con referencia a la figura 1, una máquina de
corte transversal comprende medios 20 de alimentación que
suministran un cilindro 15 de papel, por ejemplo papel higiénico, a
una estación de aserrado en la que rollos o pilas 16 se trocean a
partir de un cilindro 15 mediante una cuchilla 25. Durante la etapa
de corte, el cilindro 15 se mantiene mediante un dispositivo 1 de
sujeción, dividido en dos piezas mostradas esquemáticamente como
los bloques 2 y 3 dispuestos respectivamente aguas arriba desde y
aguas abajo de una ranura 17 a través de la que pasa la cuchilla
25. En particular, la primera pieza 2 y la segunda pieza 3 del
dispositivo 1 de sujeción pueden moverse relativamente de modo que
durante el corte el cilindro 15 está sometido localmente a tracción
al mismo tiempo que la cuchilla 25 se introduce en el cilindro. De
este modo, durante la acción de corte de la cuchilla 25 se crea una
abertura 17 sobre el cilindro 15 que tiene un tamaño al menos igual
que el espesor de la propia cuchilla 25. Esto facilita la acción de
la cuchilla 25 puesto que reduce la fricción producida entre la
cuchilla 25 y el cilindro 15.
El movimiento relativo entre las dos piezas 2 y
3 del dispositivo 1 de sujeción puede ser un movimiento a lo largo
de una dirección sustancialmente paralela al eje 55 longitudinal del
cilindro 15 (figuras desde la 1 hasta la 7).
En las figuras desde la 3 hasta la 5 se muestra
esquemáticamente una sucesión de etapas a través de las que se abre
el cilindro 15 mediante el dispositivo 1 de sujeción simultáneamente
a la acción de la cuchilla 25. En este caso, el dispositivo 1 de
sujeción proporciona una base 5, ó 7, de soporte y un elemento 4, ó
6, de sujeción que se hacen funcionar, por ejemplo, por un
accionador 11 y pueden moverse entre una posición en la que el
cilindro 15 está suelto y una posición en la que el cilindro 15 está
presionado sobre la base para permitir que la cuchilla 25 corte.
Además, la base 5, ó 7, de soporte y el elemento 4, ó 6, de sujeción
respectivo pueden moverse solidariamente a lo largo de una
dirección que aumenta la abertura 17 sobre el cilindro 15, o,
alternativamente, puede moverse independientemente (figuras 6 y
7).
Cada pieza 2 y 3 de dispositivo 1 de sujeción
puede moverse tal como se muestra en la figura 1 mediante un único
accionador 41 que tiene dos vástagos 42 y 43, por ejemplo de tipo
neumático o hidráulico, dispuestos entre las propias piezas 2 y 3.
En otro ejemplo, el movimiento relativo es un movimiento progresivo
de dos piezas 2 y 3 provocado por dos accionadores 10
independientes (figuras desde la 3 hasta la 5). En otro ejemplo,
cada pieza 2 y 3 puede montarse sobre un carro 31 que se hace
funcionar mediante un motor 50 y que se desliza a lo largo de una
guía 30 (figura 2) para hacer que las dos piezas 2 y 3 se muevan
alejándose entre sí a lo largo de una dirección sustancialmente
paralela al eje 55 longitudinal del cilindro 15.
Según otro ejemplo, cada pieza 2 y 3 del
dispositivo 1 de sujeción tiene una cierta libertad de movimiento
de modo que la acción de corte de la cuchilla 25 tira de ellos
haciendo que se alejen entre sí. Por ejemplo, las piezas 2 y 3 del
dispositivo 1 de sujeción pueden montarse sobre carros 30 que se
mueven deslizándose sobre una guía 31 desviada por elementos 12
elásticos. En el caso mostrado en las figuras 6 y 7, además, el
movimiento de la base 5 y 7 es independiente del movimiento del
elemento 4 y 6 de sujeción respectivo que permite la apertura del
cilindro 15.
En otro ejemplo, mostrado en la figura 8, la
abertura 17 del cilindro 15 se crea induciendo una rotación de las
piezas 2 y 3 en direcciones opuestas. Esta rotación, que se produce
por ejemplo alrededor de un centro 22 de rotación, en direcciones
opuestas respectivas para dos piezas 2 y 3, produce una tensión de
flexión sobre el cilindro 15 y una posterior acción de tracción
local cuando la cuchilla 25 se introduce en el cilindro 15 (figura
6). Además, la rotación puede afectar tanto a la base 5 y 7 como al
elemento 4 y 6 de sujeción relativo de cada pieza 2 y 3 del
dispositivo 1 de sujeción, como en el caso de las figuras 6 y 7, o
alternativamente, se limita sólo al elemento 4 ó 6 de sujeción.
Lo que se ha descrito anteriormente con
referencia a este ejemplo debe considerarse en todo caso
correspondientemente válido en caso de dispositivos de sujeción de
máquinas de corte transversal realizados de otras maneras. Por
ejemplo, un dispositivo de sujeción tal como se describe en el
documento IT 1284116 comprende una unidad de agarre que sujeta el
cilindro aproximándose lateralmente con respecto al mismo.
En la figura 9 se muestra esquemáticamente otro
ejemplo del dispositivo 1 de sujeción para una máquina de corte
transversal. En este caso, cada pieza 2 y 3 del dispositivo 1 de
sujeción está dividida a su vez en dos partes 2a y 2b, y 3a y 3b
respectivamente. Las dos partes internas, es decir las piezas 2a y
3a, pueden moverse durante el corte, con respecto a las dos partes
2b y 3b externas para curvar el cilindro 15 y ayudar a la acción de
corte de la cuchilla 25. Para este fin, tal como se muestra en la
figura 9, las partes 2a y 3a internas pueden elevarse, por ejemplo
accionadas por accionadores 11a, con respecto a las partes 2b y 3b
externas. Como alternativa, en un ejemplo no mostrado en las
figuras, las partes 2a y 3a internas pueden girar con respecto a
las partes 2b y 3b externas.
En otro ejemplo mostrado en la figura 10, un
"carro 26 portaherramientas", que tiene una forma adecuada para
no interferir con la acción de corte de la cuchilla 25, eleva el
cilindro 15. El carro 26 portaherramientas puede hacerse funcionar
en la dirección de la cuchilla 25 por ejemplo mediante un accionador
35.
Obviamente, son posibles otras combinaciones de
movimiento de los elementos de sujeción para obtener el efecto
deseado de abertura de la ranura en la que la cuchilla se introduce
en el cilindro. Por ejemplo, es posible que la unidad de sujeción
aguas arriba permanezca detenida y que sólo gire y se traslade el
elemento aguas abajo. O, que sólo uno de los elementos de sujeción
se mueva con respecto a una referencia fija, por ejemplo sólo el
elemento de sujeción aguas abajo.
La descripción anterior de un ejemplo dará a
conocer de manera tan completa la invención según el punto de vista
conceptual, de modo que otros, aplicando los conocimientos actuales,
podrán modificar y/o adaptar diversas aplicaciones tales como una
realización sin mayor investigación y sin alejarse de la invención
que se define en las reivindicaciones.
Claims (12)
1. Máquina de corte transversal de un cilindro
(15) de papel de gran diámetro para fabricar rollos de papel
higiénico y rollos industriales, teniendo dicho cilindro un eje
longitudinal, teniendo dicha máquina una estación de troceo que
comprende una cuchilla (25), un medio (20) de alimentación para
alimentar dicho cilindro (15) de papel hacia una zona de corte de
dicha estación de troceo, un dispositivo (1) de sujeción, para
bloquear una parte de dicho cilindro (15) de papel de modo que
dicha cuchilla (25) se introduce en el papel cortando a su vez el
cilindro (15) de papel en rollos (16), comprendiendo dicho
dispositivo (1) de sujeción una primera y una segunda piezas (2, 3)
respectivamente aguas arriba desde y aguas abajo de dicha cuchilla
(25), en la que dicho dispositivo (1) de sujeción tiene dicha
primera pieza (2) que durante el corte sujeta el cilindro (15) de
papel y dicha segunda pieza (3) que durante el corte sujeta el rollo
(16) que está cortándose, en la que la cuchilla (25) tiene un borde
de corte triangular que corta el cilindro de papel por penetración,
caracterizada porque dichas piezas (2, 3) primera y segunda
durante el corte se mueven relativamente entre sí de modo que dicha
cuchilla (25) introducida en el cilindro (15) de papel encuentra una
resistencia mínima, en la que dicho movimiento relativo de dichas
piezas primera y segunda de dicho dispositivo de sujeción produce
una acción de flexión sobre dicho cilindro adecuada para crear una
abertura que tiene un tamaño sustancialmente igual que el espesor
de dicha cuchilla, y en la que dicha primera y dicha segunda piezas
de dicho dispositivo de sujeción durante el corte de dicho cilindro
se mueven relativamente alejándose entre sí progresivamente a lo
largo de una dirección sustancialmente paralela al eje longitudinal
de dicho cilindro.
2. Máquina de corte transversal, según la
reivindicación 1, en la que dicha primera y dicha segunda piezas de
dicho dispositivo de sujeción durante el corte de dicho cilindro
tienen un movimiento de rotación relativamente entre sí.
3. Máquina de corte transversal, según la
reivindicación 1, en la que dicho dispositivo de sujeción comprende
un elemento de sujeción y un elemento de soporte que en uso están
dispuestos en lados opuestos con respecto a dicho cilindro,
obteniéndose dicho movimiento relativo de dichas piezas primera y
segunda de dicho dispositivo de sujeción mediante un movimiento
alternativo entre cada elemento de sujeción y el elemento de soporte
respectivo.
4. Máquina de corte transversal, según la
reivindicación 1, en la que dicho movimiento relativo de dichas
piezas primera y segunda de dicho dispositivo de sujeción se
realiza a través de medios de accionamiento.
5. Máquina de corte transversal, según la
reivindicación 1, en la que dicho movimiento relativo de dichas
piezas primera y segunda de dicho dispositivo de sujeción está
provocado directamente por la acción de corte de dicha cuchilla
sobre dicho cilindro.
6. Máquina de corte transversal, según la
reivindicación 1, en la que dicho movimiento relativo de dichas
piezas primera y segunda de dicho dispositivo de sujeción se desvía
mediante medios elásticos que tienen elasticidad controlada.
7. Máquina de corte transversal, según la
reivindicación 1, en la que dichas piezas primera y segunda de dicho
dispositivo de sujeción están montadas sobre un carro que se
desliza sobre una guía orientada a lo largo de dicha dirección
sustancialmente paralela a dicho eje longitudinal de dicho
cilindro.
8. Máquina de corte transversal, según la
reivindicación 1, en la que dicha cuchilla se introduce en dicho
cilindro moviéndose a lo largo de una dirección sustancialmente
ortogonal a dicho eje longitudinal de dicho cilindro, creándose
dicha abertura mediante dicho movimiento relativo de dichas piezas
primera y segunda de dicho dispositivo de sujeción en un plano
sustancialmente ortogonal a la dirección a lo largo de la cual se
mueve dicha cuchilla.
9. Máquina de corte transversal, según la
reivindicación 1, en la que dichas piezas primera y segunda se
dividen a su vez en dos partes, moviéndose durante el corte las dos
partes internas, es decir la parte aguas abajo de la primera pieza
y la parte aguas arriba de dicha segunda pieza, con respecto a las
dos partes externas, es decir la parte aguas arriba de la primera
pieza y la parte aguas abajo de dicha segunda pieza,
respectivamente.
10. Máquina de corte transversal, según la
reivindicación 9, en la que dichas partes internas se trasladan con
respecto a las dos partes externas.
11. Máquina de corte transversal, según la
reivindicación 9, en la que dichas partes internas giran con
respecto a las dos partes externas.
12. Máquina de corte transversal, según la
reivindicación 9, en la que dichas partes internas comprenden un
elemento de sujeción y un elemento de soporte que en uso están
dispuestos respectivamente por encima y por debajo de dicho
cilindro, permaneciendo elevado el elemento de sujeción antes de
cortar un rollo o paquete y moviéndose el elemento de soporte hacia
arriba durante el corte, mientras que durante el corte de un
fragmento el elemento de sujeción permanece bajado sobre elemento
de soporte.
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