ES2559868T3 - Prensa y procedimiento destinado en particular a la formación por presión de recipientes de papel - Google Patents

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Abstract

Una prensa para la formación de artículos acabados, tales como recipientes o bandejas de papel, a partir de una lámina de papel humectado, que comprende una bancada (18) que tiene un plano fijo (19) de soporte del troquel y que sostiene un cabezal (20) con un plano móvil (21) de soporte del troquel, amovible en relación con el plano fijo, entre una posición de apertura y de cierre, en el que al plano fijo de soporte del troquel está unido un semitroquel inferior (22), mientras que al plano móvil de soporte del troquel está unido un semitroquel superior (23), y en el que el plano móvil de soporte del troquel es accionado por un actuador eléctrico (29) para accionar los citados movimientos de apertura y cierre, caracterizado porque los citados semitroqueles están provistos de medios de calentamiento para secar y endurecer el papel en una posición cerrada determinada que es anterior a que el troquel comience el movimiento de apertura, porque el cabezal (20) comprende una placa o pieza transversal fija (25) y el plano móvil (21) de soporte del troquel está montado sobre la citada pieza transversal (25), guiado por barras (26) y soportado por medio de vástagos de pistón (27) que operan en cilindros neumáticos de equilibrado (28) fijados a la citada placa o pieza transversal, porque el actuador eléctrico (29) comprende un tornillo (30) que se conecta a una tuerca de bolas (31) y a un motor de accionamiento eléctrico (32), y porque el tornillo (30) del citado actuador está unido al plano amovible (21) para trasladarse axialmente sin giro y la tuerca (31) está asociada a un soporte estacionario (33) y sujeta a giro, sin traslación, controlado por el motor eléctrico (32).

Description

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DESCRIPCION
Prensa y procedimiento destinado en particular a la formacion por presion de recipientes de papel Campo de la invencion
La presente invencion se refiere al campo de las maquinas para formar artfculos acabados tales como recipientes, bandejas, cubas, utilizando un material deformable, y se refiere en particular a una maquina y a un procedimiento para la formacion por presion de recipientes, cubas o similares en papel.
Estado de la Tecnica
Por un lado, la formacion por presion de recipientes y cubas fabricados de aluminio usando maquinas que son basi- camente prensas verticales bien conocidas y comprenden una estacion de formacion con un semitroquel fijo y un semitroquel movil sobre una plancha, respectivamente, un porta - troquel inferior y un porta - troquel superior. El material, en la forma de una banda, es conducido entre los dos semitroqueles, que se aproximan y se cierran uno encima del otro, forma el recipiente. El movimiento del semitroquel movil es mecanico, es realizado por sistemas de palancas que utilizan vastagos de conexion y manivelas, que ademas son diffciles de controlar en lo que se refiere a las carreras, desaceleraciones y paradas, y son bastante ruidosos, ademas de requerir un mantenimiento y una limpieza frecuentes.
Por otro lado, la formacion de recipientes y bandejas de papel con una configuracion comparable a aquellos fabrica- dos en aluminio es bien conocida.
En la actualidad los mismos son fabricados a lo largo de varias fases a partir de una lamina de papel humectado y por medio de una serie de operaciones que se llevan a cabo utilizando maquinas con un cierto numero de estacio- nes de trabajo y por la transferencia del artfculo de una estacion a otra.
Estas maquinas, sin embargo, ademas de ser complejas, no tienen un elevado rendimiento debido al hecho de que las diversas fases de formacion del artfculo no se llevan a cabo en una pasada y requieren por lo menos algunos penodos de transferencia pasiva.
Los documentos JP 2004 230873 y JP 2005 041044 son representativos del estado de la tecnica y se refieren, respectivamente, a una prensa y a un proceso para formar artfculos de papel de acuerdo con los cuales se introduce una lamina de papel entre dos semitroqueles que se pueden abrir y cerrar.
Tambien se ha realizado un intento para producir recipientes o bandejas de papel utilizando un tipo de maquina mecanica, tal como una prensa para la formacion de recipientes de aluminio, a partir de una lamina de papel humectado. Este intento, sin embargo, no produjo resultados satisfactorios puesto que, debido a sus caractensticas, las prensas mecanicas tradicionales no son adecuadas para llevar a cabo una operacion de conformacion con papel humectado, la cual, para conseguir un buen resultado, requiere un procedimiento particular. De hecho, con estas maquinas no es posible llevar a cabo paradas programadas del plano movil en los pasos precisos de su carrera tal como es requerido en una fase de fortalecimiento del papel.
Objetivos y sumario de la invencion
Un objetivo de la presente invencion es crear las condiciones para una formacion sencilla de recipientes o bandejas de papel utilizando una maquina, que es una prensa, que es mucho mas simple y menos costosa que las maquinas de multiples estaciones utilizadas hasta ahora, mas precisa y silenciosa en comparacion con las prensas mecanicas tradicionales utilizadas en la formacion de recipientes o bandejas de aluminio, y que, ventajosamente, requiere menos mantenimiento.
Otro objetivo de la invencion es proporcionar una maquina o prensa, con un ciclo de trabajo que, en comparacion con las prensas mecanicas, se puede gestionar mejor en relacion con el material tratado, papel humectado, y con el procedimiento de conformacion para la fabricacion de recipientes o bandejas de papel y con la ventaja adicional de un aumento de la productividad, en comparacion con las maquinas con multiples estaciones de trabajo, debido al hecho de que en cada ciclo de cierre o apertura del troquel se produce al menos un artfculo o tambien tantos artfcu- los acabados como impresiones existan en el troquel.
Estos objetivos y ventajas se alcanzan, de acuerdo con la invencion, con una maquina o prensa en particular para la formacion de recipientes o cubas de papel de acuerdo con el preambulo de la reivindicacion 1 y en la que
• los semitroqueles estan provistos de medios de calentamiento para secar y endurecer el papel en una posi- cion cerrada establecida en la que es anterior a que el troquel comience el movimiento de apertura,
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• el cabezal comprende una placa o pieza transversal fija y el plano de soporte del troquel movil esta monta- do en la citada pieza transversal, guiado por barras y soportado por medio de vastagos de piston que ope- ran en cilindros neumaticos de equilibrado fijados a la citada placa o pieza transversal,
• el actuador electrico comprende un tornillo que conecta una tuerca de bolas y un motor de accionamiento electrico, y
• el tornillo del citado actuador esta unido al plano amovible para trasladarlo axialmente sin girar, y la tuerca esta asociada a un soporte estacionario y sujeto a giro, sin traslacion, controlado por el motor electrico.
Breve descripcion de los dibujos
Otros detalles de la invencion se haran evidentes a partir de la descripcion que sigue hecha con referencia a los dibujos indicativos y no limitativos adjuntos, en los cuales:
la figura 1 muestra una vista esquematica de un sistema para la fabricacion de recipientes o cubas de pa- pel;
la figura 2 muestra tambien una vista esquematica del cabezal de la
la figura 3 muestra una vista superior del cabezal en la figura 2;
la figura 4 muestra una vista en seccion del cabezal de acuerdo con
la figura 5 muestra una vista en seccion del cabezal de acuerdo con
la figura 6 muestra una vista en seccion del cabezal de acuerdo con
Descripcion detallada de la invencion
Como se muestra, la maquina propuesta comprende, en asociacion con una prensa 11, en un lado, un soporte 12 que lleva un carrete de papel de inicio 13, un medio 14 para desenrollar el papel del carrete, un medio para el avan- ce intermitente del papel hacia la prensa y, por el lado opuesto, ademas de un medio para retirar los trozos de papel, un apilador automatico 15 de los artfculos que salen de la prensa y una mesa 16 para apilar los artfculos acabados 17 - figura 1.
A lo largo del trayecto entre el carrete y la prensa, aunque no representa, se proporcionan medios para humidificar el papel de acuerdo con los requisitos.
La prensa 11 tiene una bancada 18 - figura 4- con un plano fijo 19 de soporte del troquel y sujeta un cabezal 20 con un plano movil 21 de soporte del troquel por encima del plano fijo - figura 5. De vez en cuando, un semitroquel inferior 22 esta fijado al plano 19 de soporte del troquel, mientras que un semitroquel superior 23 esta fijado al plano movil 21 de soporte del troquel, formando complementariamente los dos semitroqueles 22, 23 al menos una impre- sion 24 que se corresponde, en forma y tamano, al artfculo acabado 17 que se debe producir.
De acuerdo con un aspecto de la invencion, los componentes 22, 23 del troquel son calentados adecuadamente para calentar el papel humectado para que se seque en un paso establecido del ciclo de conformacion del artfculo requerido.
En particular, el cabezal 20 de la prensa incluye una placa o pieza transversal fija 25, y el plano movil 21 de soporte del troquel esta montado sobre la citada pieza transversal 25, guiado por medio de barras 26 y soportandolas por medio de los vastagos de piston 27 que operan en los cilindros de equilibrio neumatico 28 fijados a la citada placa o pieza transversal.
El plano movil 21 de soporte del troquel es amovible hacia arriba entre una posicion elevada abierta, en la que la parte superior del semitroquel 23 es distante del semitroquel inferior 22 en el plano fijo 19 de soporte del troquel, y una posicion cerrada inferior, en la que el semitroquel superior se lleva mas proximo y se conjuga con el semitroquel inferior.
De acuerdo con otro aspecto de la invencion, los movimientos del plano amovible 21, y con el, el semitroquel superior 23, desde la posicion de apertura a la posicion cerrada y viceversa, estan controlados por un actuador electrico 29.
En el ejemplo que se ilustra en los dibujos, este actuador 29 consiste en un tornillo 30 que se conecta a una tuerca 31 de bolas o de avance de rodillo y a un motor de accionamiento electrico 32.
prensa de acuerdo con la invencion;
las flechas A - A en la figura 3; las flechas B - B en la figura 3; y las flechas C - C en la figura 3.
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El tornillo 30 esta fijado al plano amovible 21 y se extiende hacia arriba para acoplarse a la tuerca 31 de avance de tornillo soportado por medios de alineacion y soporte 33 montados sobre la placa fija o pieza transversal 25. El torni- llo 30 esta configurado para trasladarse axialmente sin girar, mientras que la tuerca 31 de avance de tornillo esta sometida a giro, sin traslacion, comandado por el motor electrico 32. Preferiblemente, el motor electrico es del tipo de "par de torsion" dispuesto coaxialmente con el tornillo 30 y tiene un estator 34 fijado al soporte 33 de la tuerca 31 de avance de tornillo, y un rotor 35 fijado y que gira con este ultimo, incluso no excluyendo esto que el motor electrico pueda ser de un tipo diferente y estar acoplado a la tuerca de avance de tornillo por medio de medios de transmi- sion apropiados.
En cualquier caso, los movimientos axiales del tornillo para las carreras de avance y retorno del plano amovible en base a las rotaciones de la tuerca de avance de tornillo en una direccion o en la otra, y accionado por el motor son producidos en el cierre y la apertura del troquel. Estas carreras, gracias al sistema de accionamiento electrico pue- den ser programadas, ejecutadas, ajustadas finamente, reducidas de velocidad o detenidas de acuerdo con las necesidades durante el ciclo de formacion de cada artfculo acabado.
En la practica, en la maquina que se ha descrito mas arriba, se hace avanzar la lamina de papel humectado 13 paso a paso entre los semitroqueles calentados abiertos 22, 23. A continuacion, estos se aproximan y se cierran uno encima del otro por el actuador electrico 29, provocando en primer lugar el corte de al menos una pieza de partida de papel basto que se corresponde al desarrollo del artfculo acabado que debe ser producido y sucesivamente, la formacion de un recipiente o bandeja semiacabado, todavfa sin un reborde, correspondiente a la forma de la impre- sion que esta definida por los semitroqueles. Cuando se aproxima el final de la carrera de cierre de los semitroqueles, el actuador electrico 29 es gobernado para reducir la velocidad o de hecho detener el plano amovible 21 durante un penodo corto para permitir el calentamiento del papel humectado hasta que sea secado por los semitroqueles calientes. De esta manera el papel se endurece, estableciendo la forma del artfculo semiacabado en esta forma. Despues, el actuador 29 inicia la carrera de retorno hacia arriba del plano amovible 21, durante la cual, en una pri- mera fase, y con movimientos espedficos sobre parte del semitroquel, se forma un reborde alrededor del borde del recipiente o bandeja de manera que sea similar a lo que ocurre en la formacion de bandejas de aluminio, y en una segunda fase la liberacion y la expulsion del artfculo acabado.
Por lo tanto, en cada ciclo de trabajo de la prensa uno o mas recipientes o bandejas de papel acabado, en funcion del numero de impresiones en el troquel, se envfan a la apiladora automatica y de ah a la mesa acumuladora.

Claims (5)

  1. 5
    10
    15
    20
    25
    30
    35
    REIVINDICACIONES
    1. Una prensa para la formacion de artfculos acabados, tales como recipientes o bandejas de papel, a partir de una lamina de papel humectado, que comprende una bancada (18) que tiene un plano fijo (19) de soporte del troquel y que sostiene un cabezal (20) con un plano movil (21) de soporte del troquel, amovible en relacion con el plano fijo, entre una posicion de apertura y de cierre, en el que al plano fijo de soporte del troquel esta unido un semitroquel inferior (22), mientras que al plano movil de soporte del troquel esta unido un semitroquel superior (23), y en el que el plano movil de soporte del troquel es accionado por un actuador electrico (29) para ac- cionar los citados movimientos de apertura y cierre, caracterizado porque los citados semitroqueles estan pro- vistos de medios de calentamiento para secar y endurecer el papel en una posicion cerrada determinada que es anterior a que el troquel comience el movimiento de apertura, porque el cabezal (20) comprende una placa o pieza transversal fija (25) y el plano movil (21) de soporte del troquel esta montado sobre la citada pieza transversal (25), guiado por barras (26) y soportado por medio de vastagos de piston (27) que operan en cilindros neumaticos de equilibrado (28) fijados a la citada placa o pieza transversal, porque el actuador electrico (29) comprende un tornillo (30) que se conecta a una tuerca de bolas (31) y a un motor de accionamiento electrico (32), y porque el tornillo (30) del citado actuador esta unido al plano amovible (21) para trasladarse axialmente sin giro y la tuerca (31) esta asociada a un soporte estacionario (33) y sujeta a giro, sin traslacion, controlado por el motor electrico (32).
  2. 2. La prensa de acuerdo con la reivindicacion 1, caracterizada porque el citado motor electrico (32) es preferen- temente un motor de "par de torsion" colocado coaxialmente con el tornillo (30) y que tiene un estator (34) fijado al citado soporte (33) y un rotor (35) fijado en rotacion a la voluta (31).
  3. 3. Un procedimiento para formar artfculos acabados, tales como recipientes o bandejas a partir de una lamina de papel humectado, usando una prensa de acuerdo con las reivindicaciones previas y que comprende las etapas de:
    conducir intermitentemente la lamina de papel humectado entre dos semitroqueles abiertos, que definen al menos una impresion correspondiente al artfculo acabado que se debe producir,
    cerrar los dos semitroqueles para cortar la lamina de papel que corresponde a la pieza de partida del artfcu- lo acabado seguido por la formacion de un artfculo semiacabado, todavfa sin un reborde,
    reducir la velocidad o detener temporalmente los semitroqueles en una posicion cerrada para establecer la forma final del artfculo semiacabado,
    abrir los dos semitroqueles para la formacion de un reborde alrededor del artfculo acabado seguido por la liberacion y la expulsion del artfculo acabado.
  4. 4. El procedimiento de acuerdo con la reivindicacion 3, caracterizado porque el artfculo semiacabado es calenta- do para secar el papel durante la reduccion de la velocidad o la parada temporal de los semitroqueles en su po- sicion cerrada.
  5. 5. El procedimiento de acuerdo con las reivindicaciones 3 y 4, caracterizado porque el calentamiento del artfculo semiacabado se lleva a cabo por medio de los semitroqueles.
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