ES2908321T3

ES2908321T3 - Máquina rebobinadora para producir rollos de papel

Info

Publication number: ES2908321T3
Application number: ES19733884T
Authority: ES
Inventors: Giovacchino Giurlani; Gabriele Betti; Manolo Tamagnini; Simone Parenti
Original assignee: Futura SpA
Current assignee: Futura SpA
Priority date: 2018-06-25
Filing date: 2019-05-30
Publication date: 2022-04-28
Anticipated expiration: 2039-05-30
Also published as: BR112020022172A2; US11691838B2; US20210269269A1; CN112154112A; JP7227279B2; RS63007B1; IT201800006607A1; CN112154112B; EP3810540B1; PL3810540T3; JP2021529707A; EP3810540A1; WO2020003329A1

Abstract

Rebobinadora para la producción de rollos de material de papel, que comprende una estación de enrollado (W) para enrollar el papel con un primer rodillo de enrollado (R1) y un segundo rodillo de enrollado (R2) adaptados para delimitar, con sus respectivas superficies externas, un punto de contacto (N) a través del que se alimenta una trama de papel (3) formada por una o más capas de papel y se destina a enrollarse en dicha estación (W) para formar un rollo (L), y un tercer rodillo de enrollado (R3) que, en relación con una dirección de alimentación (F3) de la trama (3), se coloca aguas abajo del primer y segundo rodillos de enrollado (R1, R2), en el que el segundo rodillo de enrollado (R2) se sitúa a un nivel inferior al del primer rodillo de enrollado (R1), en el que dichos rodillos de enrollado primero, segundo y tercero giran alrededor de respectivos ejes de rotación, en los que los ejes de rotación del primer rodillo de enrollado (R1), el segundo rodillo de enrollado (R2) y el tercer rodillo de enrollado (R3) son horizontales y paralelos entre sí y se orientan transversalmente a dicha dirección de alimentación (F3), en el que el tercer rodillo de enrollado (R3) se conecta a un actuador (A3) que permite moverlo cíclicamente desde y hacia dicho punto de contacto (N) de manera que la posición del tercer rodillo de enrollado (R3) varía en relación con los otros dos rodillos de enrollado (R1, R2) durante la producción de los rollos, y en el que cada uno de dichos rodillos de enrollado (R1, R2, R3) gira alrededor de su propio eje al estar conectado a un motor eléctrico correspondiente (M1, M2, M3), caracterizada porque: - la rebobinadora comprende un sistema de detección con medios ópticos (5, 50) adaptados para detectar, en una sucesión de tiempos de detección predeterminados, una sucesión de diámetros (DE) asumidos en dichos tiempos por un rollo (L) que se forma en la estación de enrollado (W), y una unidad electrónica programable (UE) que se conecta a dichos motores eléctricos (M1, M2, M3) y a dichos medios ópticos (5, 50), - la unidad electrónica programable (UE) se programa para comparar dicha sucesión de diámetros (DE) medidos por los medios ópticos (5, 50) con una sucesión correspondiente de diámetros preestablecidos (DT) y para calcular una secuencia de diferencias (e1, e2, ..., en) entre dichos diámetros medidos y preestablecidos (DE, DT); - dicha unidad electrónica programable (UE) recibe de dicho medio óptico una señal relativa al valor del diámetro real (DEK) del rollo completado (LK), es decir, del diámetro asumido por cada rollo (LK) cuando se completa el enrollado de este último; - dicha unidad electrónica programable (UE) determina un parámetro (a) relacionado con la tendencia en el tiempo de los valores (e1, e2, ..., en) al formar dicha secuencia de diferencias; - dicha unidad electrónica programable (UE) cambia la velocidad relativa de dicho primer y segundo rollo (R1, R2) en función del valor de dicho parámetro (a); - dicha unidad de procesamiento (UE) se conecta a medios para ajustar el grosor (T3; EM; EX) de la trama de papel (3) que llega a la estación de enrollado (W) para efectuar un ajuste automático de dicho grosor al actuar sobre dicho medio de ajuste (T3; EM; EX) si el parámetro (a) está entre valores predeterminados 2. aN y aP, donde aN y aP son los extremos de un rango de valores que contiene el valor cero; - dicho ajuste automático se realiza sobre la base del diámetro (DEK) del rollo completado detectado por dichos medios ópticos (5, 50) al disminuir o aumentar el grosor de la trama de papel sobre la base del diámetro detectado (DEK) del rollo completado cuando el diámetro detectado (DEK) del rollo completado es, respectivamente, mayor o menor que un valor de diámetro preestablecido (DTK).

Description

DESCRIPCIÓN

Máquina rebobinadora para producir rollos de papel

La presente invención se refiere a una máquina rebobinadora para producir rollos de papel. Se sabe que la producción de rollos de papel, de los que por ejemplo se obtienen rollos de papel higiénico o rollos de papel de cocina, consistente en alimentar una trama de papel, formada por una o más capas de papel superpuestas, en un camino predeterminado a lo largo del que se realizan varias funciones antes de proceder a la formación de los rollos, al incluir una preincisión transversal de la tela para formar líneas precortadas que la dividen en hojas separables. La formación de rollos normalmente implica el uso de tubos de cartón, comúnmente llamados "núcleos", en cuya superficie se distribuye una cantidad predeterminada de pegamento para permitir la unión de la trama de papel en los núcleos introducidos progresivamente en la máquina que produce los rollos, comúnmente llamada "rebobinadora", en el que se disponen rodillos de enrollado que determinan el enrollado de la trama en los núcleos. El pegamento se distribuye sobre los núcleos cuando pasan a lo largo de un camino correspondiente que comprende una sección terminal comúnmente llamada "cuna" debido a su conformación cóncava. Además, la formación de los rollos implica el uso de rodillos de enrollado que provocan la rotación de cada núcleo alrededor de su eje longitudinal al determinar por lo tanto el enrollamiento de la trama en el mismo núcleo. El proceso termina cuando se enrolla un número predeterminado de hojas en el núcleo, con el pegado de una solapa de la última hoja en la subyacente del rollo formado (el llamado funcionamiento de "pegado de solapas"). Al alcanzar el número predeterminado de hojas enrolladas en el núcleo, la última hoja del rollo que se completa se separa de la primera hoja del rollo posterior, por ejemplo, mediante un chorro de aire comprimido dirigido hacia una línea de precorte correspondiente. En este punto, el rollo se descarga desde la rebobinadora. El documento EP1700805 divulga una máquina rebobinadora que funciona de acuerdo con el esquema operativo descrito anteriormente. Los rollos producidos se transportan a un almacén intermedio que suministra una o más máquinas de corte mediante las que se realiza el corte transversal de los rollos para obtener los rollos en la longitud deseada. El documento US2011/017860 divulga una rebobinadora en la que se mide el diámetro de los rollos enrollados y se controla el grosor de la trama.

La presente invención se refiere específicamente a la comprobación del diámetro de los rollos en el interior de las rebobinadoras y tiene como objetivo proporcionar un sistema de control que prevea el ajuste automático del grosor del papel que llega a los rodillos de enrollado para compensar posibles errores debidos, por ejemplo, al desgaste superficial de los rodillos de enrollado y/o a la presencia de residuos en la superficie de los rodillos de enrollado y/o a las características superficiales del papel. En otras palabras, la presente invención permite ajustar automáticamente, sobre la base de la comparación de los datos medidos del diámetro real del rollo con un valor predeterminado correspondiente, el grosor de la trama de papel que se enrolla para formar el rollo.

Este resultado se ha logrado, de acuerdo con la presente invención, al proporcionar una rebobinadora que tiene las características indicadas en la reivindicación 1. Otras características de la presente invención son objeto de las reivindicaciones dependientes.

Entre las ventajas que ofrece la presente invención, por ejemplo, se mencionan las siguientes: el control de la rebobinadora es constante en el tiempo y no depende de la experiencia de los operadores que manejan las máquinas; es posible usar dispositivos ópticos disponibles comercialmente; el coste del sistema de control es muy bajo en relación con las ventajas que ofrece la invención.

Estas y otras ventajas y características de la presente invención serán más y mejor comprendidas por cada experto en la técnica gracias a la siguiente descripción y a los dibujos adjuntos, proporcionados a modo de ejemplo, pero no para ser considerados en un sentido limitante, en los que:

■ La Figura 1 muestra una vista lateral esquemática de una rebobinadora para la producción de rollos de material de papel con un rollo (L) en fase de formación y con una parte de una planta de conversión de papel dispuesta aguas arriba de la rebobinadora que también se representa esquemáticamente;

■ La Figura 2 representa un detalle de la Figura 1;

■ Las Figuras 3A, 3B, 3C muestran esquemáticamente un rollo que se forma visto desde un lado del mismo, en diferentes configuraciones de enrollado;

■ La Figura 4 es un diagrama de bloques simplificado relativo a la unidad electrónica programable (UE);

■ La Figura 5 es un diagrama relativo a un posible control realizado en una rebobinadora de acuerdo con la presente invención;

■ Las Figuras 6, 7A, 7B y 7C son diagramas que ilustran la medición del diámetro del rollo de acuerdo con la presente invención;

■ Las Figuras 8 y 9 son diagramas relacionados con las comprobaciones realizadas en una rebobinadora de acuerdo con la presente invención;

■ La Figura 10 muestra esquemáticamente cómo el grosor (T) de una trama de papel puede variar por el efecto del gofrado al que se somete;

■ Las Figuras 11 y 12 muestran esquemáticamente posibles dispositivos de tratamiento de papel dispuestos aguas arriba de la rebobinadora, en particular la Figura 11 se refiere a un dispositivo de gofrado (EM) y la Figura 12 se refiere a un dispositivo de calandrado (EX).

Un sistema de control de acuerdo con la presente invención es aplicable, por ejemplo, para controlar el funcionamiento de una rebobinadora (RW) del tipo mostrado en la Figura 1 y la Figura 2. La rebobinadora comprende una estación (W) para enrollar el papel con un primer rodillo de enrollado (R1) y un segundo rodillo de enrollado (R2) aptos para delimitar, con las respectivas superficies externas, un punto de contacto (N) a través del que se alimenta una trama de papel (3) formada por una o más capas de papel y se destina a enrollarse alrededor de un núcleo tubular (4) para formar un rollo (L). La trama (3) se proporciona con una serie de incisiones transversales que dividen la propia trama en hojas individuales consecutivas y facilitan la separación de las hojas individuales. Las incisiones transversales se hacen de manera conocida por un par de rodillos de precorte (RC) dispuestos a lo largo del camino seguido por la trama de papel (3) aguas arriba de la estación de enrollado (W). Cada rollo (4) consiste de un número predeterminado de hojas enrolladas alrededor del núcleo (4). Durante la formación del rollo, el diámetro de este último aumenta hasta un valor máximo que corresponde a una longitud predeterminada de la trama (3), o a un número predeterminado de hojas. En la estación de enrollado (W) se proporciona un tercer rodillo de enrollado (R3) que, con respecto a la dirección (F3) seguida por la trama (3), se dispone aguas abajo de los rodillos de enrollado primero y segundo (R1, R2). Además, el segundo rodillo de enrollado (R2) se sitúa a un nivel más bajo que el primer rodillo de enrollado (R1). De acuerdo con el ejemplo mostrado en los dibujos adjuntos, los ejes de rotación del primer rodillo (R1), del segundo rodillo (R2) y del tercer rodillo (R3) son horizontales y paralelos entre sí, es decir, orientados transversalmente con respecto a la dirección seguida por la trama (3). El tercer rodillo (R3) se conecta a un actuador (A3) que permite moverlo desde y hacia el segundo rodillo (R2), es decir, permite mover el tercer rodillo desde y hacia el mencionado punto de contacto (N). Cada uno de dichos rodillos (R1, R2, R3) rota alrededor de su eje longitudinal al estar conectado a un motor respectivo (M1, M2, M3). Los machos (4) se introducen secuencialmente en el punto de contacto (N) por medio de un transportador que, de acuerdo con el ejemplo mostrado en la Figura 1, comprende correas motorizadas (7) dispuestas debajo de placas fijas (40) que en cooperación con las correas (7), obligan a los núcleos (4) a moverse al rodar a lo largo de un camino recto (45). Este último se desarrolla entre una sección de alimentación de núcleos, donde se dispone un introductor (RF), y una cuna (30) dispuesta debajo del primer rodillo de enrollado (R1). En correspondencia con dicho camino (45), las boquillas (6) se disponen para suministrar el pegamento que se aplica a cada núcleo (4) para permitir que la primera hoja de cada nuevo rollo se adhiera al núcleo en sí y para pegar la última hoja de rollo en las hojas subyacentes. El funcionamiento de una rebobinadora del tipo descrito anteriormente es de por sí conocido.

Aguas arriba de la rebobinadora (RW), en particular aguas arriba de los rodillos de precorte (RC) que proporcionan la incisión transversal de la trama (3), pueden proporcionarse otros dispositivos para comprobar y/o tratar la trama de papel (3).

Estos dispositivos pueden comprender una celda de carga (LC) diseñada para comprobar la tensión de la trama que avanza hacia la estación de enrollado (W) y un dispositivo tensor (T3) a través del que es posible determinar el valor de la tensión de la trama (3).

Aguas arriba de la celda de carga (LC), pueden proporcionarse otros dispositivos para tratar la trama de papel. Las Figuras 11 y 12 muestran dos posibles realizaciones de tales medios.

La Figura 11 muestra esquemáticamente un dispositivo de gofrado (EM) compuesto por un rodillo de acero (SR) y un rodillo de goma (RR) dispuestos uno frente al otro y adaptados para llevar a cabo el gofrado de la trama de papel que se dirige a lo largo del camino indicado por la flecha (F3) hacia (RW). La presión de gofrado ejercida sobre la trama de papel se regula por un actuador (EA) que se conecta a una unidad de procesamiento (UE) como se divulga a continuación y es controlado por la misma unidad de procesamiento.

Si la trama de papel no se somete a un proceso de gofrado, la planta de conversión de papel puede comprender un dispositivo de calandrado (EX), como el que se muestra esquemáticamente en la Figura 12, aguas arriba de la rebobinadora (RW). El dispositivo de calandrado (EX) se compone por dos rodillos (X1, X2) dispuestos uno frente al otro y capaces de llevar a cabo el calandrado de la trama de papel que va por el camino indicado por la flecha (F3) hacia la rebobinadora (RW). La presión ejercida por dichos rodillos sobre la trama de papel se regula por un actuador (X3) que se conecta a la unidad de procesamiento (UE) y es controlada por esta última.

Se entiende que, a los efectos de la presente invención, el sistema de alimentación de los núcleos (4) a la estación de enrollado (W), así como los procedimientos y medios para dispensar el pegamento sobre los núcleos (4) así como la celda de carga (LC), el dispositivo tensor (T3), la unidad de gofrado (EM) y la unidad de calandrado (EX) pueden hacerse de cualquier otra forma.

Los motores (M1, M2, M3) y el actuador (A3) son controlados por la unidad electrónica programable (UE) como se describe a continuación.

De acuerdo con la presente invención, por ejemplo, puede usarse un sistema de visión óptica que comprende una cámara (5) adaptada para tomar imágenes de un extremo del rollo que se forma. Por lo tanto, la imagen de cada rollo (L) detectada por la cámara (5) corresponde a una forma bidimensional cuyo borde se detecta mediante el análisis de discontinuidad de la intensidad de la luz realizado al usar los llamados algoritmos de "detección de bordes". Estos algoritmos se basan en el principio de acuerdo con el que el borde de una imagen puede considerarse como la frontera entre dos regiones disímiles y esencialmente el contorno de un objeto corresponde a un cambio brusco en los niveles de intensidad luminosa. Las pruebas experimentales fueron realizadas por el solicitante al usar una cámara OMRON FHSM 02 con controlador OMRON fH L 550. La cámara (5) se conecta a la unidad electrónica programable (UE) que recibe las señales producidas por la misma cámara. Este último proporciona a la unidad programable (UE) el diámetro del rollo. En este ejemplo, dicho controlador (50) se programa para calcular la ecuación de una circunferencia que pasa por tres puntos (H) del borde (EL) detectado como se mencionó anteriormente y para calcular su diámetro. En la práctica, la identificación de los tres puntos (H) dispuestos en la circunferencia exterior del rollo que se forma determina el logro del diámetro correspondiente.

La cámara (5) se opera por la unidad (UE) durante un número predeterminado de veces en un intervalo de tiempo predeterminado para obtener los valores correspondientes para el diámetro del rollo que se forma. En otras palabras, la cámara fotográfica (5) realiza una pluralidad de detecciones durante la formación del rollo (L), con una distribución de estas detecciones a lo largo del tiempo que puede no ser constante. De hecho, se ha comprobado que puede determinarse una detección óptima para toda la formación del rollo al realizar una parte considerable de las detecciones en la parte inicial de la formación del rollo; por ejemplo, los inventores creen que es más efectivo realizar alrededor del 70 % de las detecciones en la parte inicial del enrollado, lo que corresponde sustancialmente al 30 % de todo el enrollado y la parte restante de detecciones (alrededor del 30 %) en la parte restante del 70 % del enrollado.

En la práctica, durante la formación del rollo (L) la cámara (5) realiza una serie de detecciones que determinan una serie correspondiente de valores del diámetro real (DE) del rollo que se forma. La unidad de procesamiento (UE), que puede comprender un sistema de control PLC (marcado por el bloque PL en la Figura 4), compara los valores obtenidos de las detecciones (DE) con los correspondientes valores de referencia preestablecidos (DT) que el rollo debe tener en las fases de enrollado correspondientes. En la práctica, el sistema compara la sucesión de valores de los diámetros medidos reales (DE) con la secuencia correspondiente de diámetros de referencia preestablecidos (DT).

El mencionado procesamiento de datos antes se usa para el ajuste automático del llamado "retorno", es decir, para establecer automáticamente cómo se debe cambiar la velocidad del rodillo inferior (R2) con respecto a la velocidad del rodillo superior (R1), ambos motores (M1, M2) de los rodillos (R1, R2) controlados por dicha unidad de procesamiento (UE). En la práctica, durante la fase de crecimiento del rollo (L), es decir, durante su formación en correspondencia con los rodillos de la estación de enrollado (W), la cámara (5) lleva a cabo una sucesión de tomas en tiempos predeterminados. Para cada imagen fotográfica tomada por la cámara (es decir, para cada detección de los tres puntos H indicados en los dibujos), se determina el valor del diámetro efectivo (DE), y este valor se compara, para cada detección, con un valor de referencia preestablecido correspondiente o diámetro teórico (DT) que se almacena en la unidad de procesamiento (UE) de la unidad de control respectiva (PL). La unidad de procesamiento (UE), en base a la comparación entre los diámetros reales (DE) y los diámetros teóricos (DT) correspondientes, determina, para cada detección y cada comparación, el error relacionado con el diámetro del rollo a lo largo del tiempo, es decir, durante el enrollado del rollo. La Figura 6 muestra dos curvas que muestran cualitativamente una posible tendencia en el tiempo del valor del diámetro medido real (DE) y el valor teórico preestablecido (DT). En este ejemplo, se supone que el error disminuye progresivamente durante el enrollado.

Los diagramas de las Figuras 3A-C representan tres posibles situaciones de detección de errores en tres momentos diferentes. En la Figura 3A el diámetro medido en base a la posición de los puntos (H) es menor que el teórico (circunferencia en línea punteada); en la Figura 3B el diámetro detectado es mayor que el teórico; en la Figura 3C el diámetro detectado coincide con el teórico. En los dibujos la referencia (CL) indica el centro del rollo.

En la Figura 5 la referencia (ED) representa la diferencia entre los dos diámetros mencionados anteriormente (DT, DE).

Las Figuras 7A, 7B y 7C representan tres posibles tendencias de los errores (e1, e2, ..., en) de diámetro detectados en diferentes tiempos consecutivos (t1, t2, ..., tn), donde en cada tiempo el error viene dado por la diferencia entre el diámetro detectado (DE) y el diámetro preestablecido teórico (DT) y la línea recta (r) es una línea cuya ecuación se determina por la unidad (UE) al aplicar, por ejemplo, el procedimiento de mínimos cuadrados a conjunto de valores (e1, e2, ..., en). En cualquier caso, se establece una correlación lineal entre los valores mencionados (e1, e2, ..., en) aptos para indicar la progresión temporal de los errores (e1, e2, ..., en), la correlación permite establecer si los errores disminuyen, aumentan o permanecen constantes en el tiempo, como se muestra esquemáticamente en las Figuras 7A, 7B y 7C. Los tiempos en los que se realizan las mediciones en los gráficos de las Figuras 7A, 7B y 7C se han mostrado igualmente espaciados para simplificar los dibujos, pero, como se divulgó anteriormente, la mayoría de las detecciones se realizan preferentemente en la parte inicial del enrollado.

La tendencia mencionada se representa por la pendiente (a) de la línea recta (r) con respecto al eje de tiempo. En la práctica, si los errores (el, e2, ..., en) tienden a disminuir, dicha línea recta tiene una pendiente negativa (a), como se muestra esquemáticamente en la Figura 7A.

Si los errores (e1, e2, ..., en) tienden a aumentar, dicha línea recta tiene una pendiente positiva (a), como se muestra esquemáticamente en la Figura 7B.

Finalmente, si los errores (e1, e2, ..., en) tienen un valor sustancialmente constante, dicha línea tiene una pendiente sustancialmente cero (a), como se muestra esquemáticamente en la Figura 7C.

En función de la pendiente (a) de la línea (r), la unidad de procesamiento (UE) puede determinar una corrección correspondiente de la devolución definida anteriormente.

Por ejemplo, para valores de (a) inferiores a cero (como en la Figura 7A) la unidad de procesamiento (UE) aumenta el retorno, es decir determina una disminución de la velocidad de rotación del rodillo (R2) con respecto al rodillo (R1). Para valores de (a) mayores a cero (como en la Figura 7B) la unidad de procesamiento (UE) disminuye el retorno, es decir determina un aumento en la velocidad de rotación del rodillo (R2) con respecto al rodillo (R1).

Para valores de (a) sustancialmente iguales a cero (como en la Figura 7C), por ejemplo, para valores entre -0,1 y 0,1, la unidad de procesamiento (UE) no realiza ninguna corrección. El valor (a) mencionado representa, más generalmente, un parámetro relacionado con la tendencia en el tiempo de los valores (e1, e2, ..., en) que forman dicha secuencia de diferencias. De acuerdo con el ejemplo descrito anteriormente en el que (a) es la pendiente de la línea (r), la unidad de procesamiento (UE) modifica la velocidad relativa de dichos primeros y segundos rodillos (R1, R2) cuando dicho parámetro es externo a un rango predeterminado de valores que contiene el valor cero.

La posible corrección se realiza después de la finalización del ciclo de enrollado del rollo y por lo tanto afectará los rollos posteriores.

La unidad de procesamiento (UE) puede proporcionarse con medios de visualización que pueden mostrar, por ejemplo, los valores de los diámetros reales detectados, los valores de los errores con respecto a los valores de referencia teóricos, la tendencia de los errores a lo largo del tiempo y las posibles variaciones de velocidad del rodillo inferior de la estación de enrollado con respecto al rodillo superior.

La misma unidad de procesamiento puede llevar a cabo un ajuste automático adicional si el parámetro (a) está entre los valores aN y aP, es decir, aN<a<aP, donde aN y aP son los extremos de un rango que contiene el cero. Por ejemplo, aN = -0,1 y aP = 0,1.

En este caso, se lleva a cabo una comprobación del diámetro real del rollo completado (LK), como se muestra esquemáticamente en las Figuras 8 y 9.

Las imágenes producidas por la cámara (5) pueden procesarse para detectar el borde (EK) del extremo del rollo completado (LK). El controlador (50) asociado a la cámara (5) se programa para calcular las ecuaciones de las tres circunferencias que pasan por tres puntos de un conjunto de cuatro puntos (K1, K2, K3, K4) del borde (EK). De acuerdo con la invención, el controlador (50) se programa para calcular el diámetro de cada una de dichas circunferencias y asumir como diámetro efectivo (DE) del rollo (LK) solo el de la circunferencia que tiene el diámetro menor entre todas dichas circunferencias.

El valor del diámetro (DEK) determinado es comparado por la unidad (UE) con un valor preestablecido (DTK).

La diferencia (EDK) entre el valor del diámetro (DEK) determinado y el valor preestablecido (DTK), es decir, el valor EDK = DEK-DTK, se toma como un error de diámetro del rollo completado (LK), es decir, un error relativo al diámetro del rollo completado.

En el diagrama de la Figura 9 se usan cuatro puntos (K1, K2, K3, K4) que dan lugar a tres círculos. El círculo dibujado con una línea continua es el círculo con el diámetro más pequeño (centro CE), el círculo dibujado con la línea de guion y punto es el círculo con un diámetro intermedio (centro C3), y la circunferencia dibujada con una línea discontinua es la circunferencia que tiene el diámetro máximo (centro C3). El punto "K4" es un punto en el borde final del rollo que en general podría distanciarse del resto del rollo. En esta fase, el rollo se completa, es decir, el tercer rodillo (R3) ya no ejerce ninguna presión sobre él. El tiempo en el que se mide el diámetro (DEK) coincide con el tiempo en el que el actuador (A3) aleja el tercer rodillo (R3) del rollo completado. Si el error detectado (EDK) es mayor a un valor predeterminado, la unidad de procesamiento (UE) controla un ajuste del grosor de la trama de papel (3) que llega a la estación de enrollado (W) actuando, en función del signo positivo o negativo del error (EDK), sobre el medio de ajuste del grosor del papel que, como se describe más adelante, puede estructurarse de manera diferente.

Si (EDK) es positivo y mayor que el valor límite predeterminado, es decir, DEK> DTK, entonces la unidad (UE) ordena una disminución en el grosor de la trama de papel (3) que llega a la estación de enrollado (W). Por el contrario, si (EDK) es negativo y su valor absoluto es mayor que el valor límite predeterminado, es decir, DEK <DTK, entonces la unidad (UE) ordena un aumento en el grosor de la trama de papel (3) que llega a la estación de enrollado (W).

Por ejemplo, si DEK > DTK, la unidad de procesamiento (UE) actúa inicialmente sobre el dispositivo tensor (T3) al aumentar el valor de la tensión a la que se somete la trama de papel; de esta manera la trama de papel (3) se verá sometida a una mayor tensión y, por tanto, se disminuirá el grosor del rollo. Por ejemplo, la tensión se incrementa en 100 gr/m.

Si, a pesar de la intervención del dispositivo tensor (T3), DEK vuelve a ser mayor que DTK más allá del valor límite, si la trama de papel proviene de una unidad de gofrado (EM), es posible cambiar las características de gofrado. En particular, es posible reducir la presión que el rodillo de goma (RR) de la unidad (EM) ejerce sobre el rodillo de acero (SR) mediante el control de los actuadores (EA) que normalmente se proporcionan en cualquier unidad de gofrado (EM) y que permiten ajustar la distancia entre los ejes de los rodillos (RR, SR) de la unidad de gofrado. Si el papel (3) proviene de una unidad de calandrado (EX), con el fin de disminuir el grosor de la trama de papel, la unidad de procesamiento (EU) ordenará un aumento en la presión entre los dos rodillos de calandrado (X1, X2), actuando sobre el actuador (X3) que normalmente se proporciona en cualquier unidad de calandrado usado en las plantas de conversión de papel para ajustar la distancia entre los rodillos de la unidad de calandrado.

Como se dijo anteriormente, si (EDK) es negativo y su valor absoluto es mayor que el valor límite predeterminado, es decir, DEK <DTK, entonces la unidad (UE) ordena un aumento en el grosor de la trama de papel (3) que llega a la estación de enrollado (W).

Por ejemplo, si DEK <DTK, la unidad de procesamiento (UE) actúa inicialmente sobre el dispositivo tensor (T3) al disminuir la tensión a la que se somete el papel; de esta manera la trama de papel (3) se someterá a una menor tensión y, por tanto, se aumentará su grosor. Por ejemplo, la tensión se reduce en 100 gr/m.

Si, a pesar de la intervención en el dispositivo tensor (T3), DEK vuelve a ser inferior a DTK más allá del valor límite, si el papel proviene de una unidad de gofrado (EM), es posible cambiar las características de gofrado.

En particular, es posible aumentar la presión que el rodillo de goma (RR) de la unidad (EM) ejerce sobre el rodillo de acero (SR) por medio de los actuadores (EA) de manera similar a lo que se ha divulgado anteriormente.

Si el papel (3) proviene de una unidad de calandrado (EX), para aumentar el grosor de la trama de papel, la unidad de procesamiento (EU) ordenará una disminución de la presión entre los dos rodillos de calandrado (X1, X2), actuando sobre el actuador (X3). El esquema de la Figura 10 muestra el grosor (T) de la trama de papel (3) formada por dos capas sometidas a gofrado.

Al aumentar el grosor (T) del papel (3), siendo todas las demás condiciones iguales, aumenta el diámetro (LK) del rollo completado. Por el contrario, si se reduce el grosor del papel (T), el diámetro (LK) del rollo completado disminuye.

En la práctica, los detalles de la ejecución pueden variar en cualquier caso de manera equivalente en lo que respecta a los elementos individuales descritos e ilustrados y su arreglo mutuo sin apartarse del ámbito de la técnica adoptada y, por lo tanto, permanecer dentro de los límites de la protección conferida por la presente patente de acuerdo con las reivindicaciones adjuntas.

Claims

REIVINDICACIONES

i. Rebobinadora para la producción de rollos de material de papel, que comprende una estación de enrollado (W) para enrollar el papel con un primer rodillo de enrollado (R1) y un segundo rodillo de enrollado (R2) adaptados para delimitar, con sus respectivas superficies externas, un punto de contacto (N) a través del que se alimenta una trama de papel (3) formada por una o más capas de papel y se destina a enrollarse en dicha estación (W) para formar un rollo (L), y un tercer rodillo de enrollado (R3) que, en relación con una dirección de alimentación (F3) de la trama (3), se coloca aguas abajo del primer y segundo rodillos de enrollado (R1, R2), en el que el segundo rodillo de enrollado (R2) se sitúa a un nivel inferior al del primer rodillo de enrollado (R1), en el que dichos rodillos de enrollado primero, segundo y tercero giran alrededor de respectivos ejes de rotación, en los que los ejes de rotación del primer rodillo de enrollado (R1), el segundo rodillo de enrollado (R2) y el tercer rodillo de enrollado (R3) son horizontales y paralelos entre sí y se orientan transversalmente a dicha dirección de alimentación (F3), en el que el tercer rodillo de enrollado (R3) se conecta a un actuador (A3) que permite moverlo cíclicamente desde y hacia dicho punto de contacto (N) de manera que la posición del tercer rodillo de enrollado (R3) varía en relación con los otros dos rodillos de enrollado (R1, R2) durante la producción de los rollos, y en el que cada uno de dichos rodillos de enrollado (R1, R2, R3) gira alrededor de su propio eje al estar conectado a un motor eléctrico correspondiente (M1, M2, M3),

caracterizada porque:

- la rebobinadora comprende un sistema de detección con medios ópticos (5, 50) adaptados para detectar, en una sucesión de tiempos de detección predeterminados, una sucesión de diámetros (DE) asumidos en dichos tiempos por un rollo (L) que se forma en la estación de enrollado (W), y una unidad electrónica programable (UE) que se conecta a dichos motores eléctricos (M1, M2, M3) y a dichos medios ópticos (5, 50),

- la unidad electrónica programable (UE) se programa para comparar dicha sucesión de diámetros (DE) medidos por los medios ópticos (5, 50) con una sucesión correspondiente de diámetros preestablecidos (DT) y para calcular una secuencia de diferencias (e1, e2, ..., en) entre dichos diámetros medidos y preestablecidos (DE, DT);

- dicha unidad electrónica programable (UE) recibe de dicho medio óptico una señal relativa al valor del diámetro real (DEK) del rollo completado (LK), es decir, del diámetro asumido por cada rollo (LK) cuando se completa el enrollado de este último;

- dicha unidad electrónica programable (UE) determina un parámetro (a) relacionado con la tendencia en el tiempo de los valores (e1, e2, ..., en) al formar dicha secuencia de diferencias;

- dicha unidad electrónica programable (UE) cambia la velocidad relativa de dicho primer y segundo rollo (R1, R2) en función del valor de dicho parámetro (a);

- dicha unidad de procesamiento (UE) se conecta a medios para ajustar el grosor (T3; EM; EX) de la trama de papel (3) que llega a la estación de enrollado (W) para efectuar un ajuste automático de dicho grosor al actuar sobre dicho medio de ajuste (T3; EM; EX) si el parámetro (a) está entre valores predeterminados 2. aN y aP, donde aN y aP son los extremos de un rango de valores que contiene el valor cero;

- dicho ajuste automático se realiza sobre la base del diámetro (DEK) del rollo completado detectado por dichos medios ópticos (5, 50) al disminuir o aumentar el grosor de la trama de papel sobre la base del diámetro detectado (DEK) del rollo completado cuando el diámetro detectado (^dE^k) del rollo completado es, respectivamente, mayor o menor que un valor de diámetro preestablecido (DTK).
2. Rebobinadora de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizada porque dichos extremos del rango son iguales, respectivamente, aN al valor -0,1 y aP al valor 0,1.
3. Rebobinadora de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizada porque dichos medios (T3; EM; EX) para ajustar el grosor de la trama de papel (3) comprenden un dispositivo tensor (T3) que actúa sobre dicha trama de papel (3) aguas arriba de la rebobinadora (RW) y conectada a dicha unidad electrónica programable (UE) y controlada por la misma.
4. Rebobinadora de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizada porque dichos medios (T3; EM; EX) para ajustar el grosor de la trama de papel (3) comprenden un dispositivo de gofrado (EM) que actúa sobre dicha trama de papel (3) aguas arriba de la rebobinadora (RW), proporcionado con un actuador (EA) conectado a dicha unidad electrónica programable (EU) y controlado por la misma.
5. Rebobinadora de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizada porque dichos medios (T3; EM; EX) para ajustar el grosor de la trama de papel (3) comprenden un dispositivo de calandrado (EX) que actúa sobre dicha trama de papel (3) aguas arriba de la rebobinadora (RW), proporcionado con un actuador (X3) conectado a dicha unidad electrónica programable (EU) y controlado por la misma.
6. Rebobinadora de acuerdo con las reivindicaciones 3 y 4, caracterizada porque dicha unidad de procesamiento (UE) actúa inicialmente sobre dicho dispositivo tensor (T3) para actuar sucesivamente sobre dicho dispositivo de gofrado (EM) si el diámetro detectado (DEK) del rollo completado sigue siendo sustancialmente diferente del diámetro preestablecido (DTK).
7. Rebobinadora de acuerdo con las reivindicaciones 3 y 5, caracterizada porque dicha unidad de procesamiento (UE) actúa inicialmente sobre dicho dispositivo tensor (T3) y actúa sucesivamente sobre dicho dispositivo de calandrado (EX) si el diámetro detectado (DEK) del rollo completado sigue siendo sustancialmente diferente del diámetro preestablecido (DTK) del rollo completado.
8. Rebobinadora de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizada porque cada diámetro (DE) de la sucesión de diámetros detectados por los medios ópticos (5, 50) se determina por el sistema de detección (5, 50) al detectar tres puntos (H) de una sucesión de imágenes del borde (EL) de un extremo del rollo (L) detectado por dichos medios ópticos (5, 50) en dicha secuencia de tiempos de detección.
9. Rebobinadora de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizada porque dicho diámetro detectado (DEK) del rollo completado se determina por los medios ópticos (5, 50) tras la detección de al menos cuatro puntos (K1, K2, K3, K4) de una imagen del borde (EL) de un extremo del rollo (LK) detectado por los medios ópticos (5, 50) con la posterior determinación del diámetro de todas las circunferencias que pasan por cada conjunto de dicho al menos cuatro puntos (K1, K2, K3, K4).
10. Rebobinadora de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizada porque la unidad electrónica programable (UE) se proporciona con medios de visualización mediante los que se visualizan uno o más de los siguientes: los valores de los diámetros medidos reales, los valores de errores con respecto a los valores de referencia teóricos, la tendencia de los errores a lo largo del tiempo, cualquier variación determinada en la velocidad del rodillo inferior de la estación de enrollado en comparación con la velocidad del superior.