BR0312553B1 - máquina de rebobinar para produzir rolos de material de tecido enrolado e método relativo. - Google Patents

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Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "MÁQUINA DE REBOBINAR PARA PRODUZIR ROLOS DE MATERIAL DE TECIDO ENROLADO E MÉTODO RELATIVO".
DESCRIÇÃO Campo Técnico
A presente invenção refere-se a uma máquina para formar rolos de papel enrolados em um núcleo tubular em papelão, ou similar. Mais es- pecificamente, a invenção refere-se a uma máquina para rebobinar de um tipo de enrolamento periférico, que é onde um rolo de material de tecido é formado em um berço de enrolamento, em contato com os membros que transmitem um movimento giratório para o rolo que está sendo formado através do atrito na superfície externa do rolo. ESTADO DA TÉCNICA
A invenção também se refere a um método para produzir rolos de material de tecido enrolado.
Para produzir rolos de material de tecido, por exemplo, em lenço de papel para produzir pequenos rolos de papel higiênico, toalha de papel ou similar, são usadas máquinas de enrolar em que a quantidade predetermi- nada de material de tecido é enrolada em torno de núcleos tubulares geral- mente feitos de papelão. Esses rolos são, então, cortados em uma pluralida- de de pequenos rolos a serem vendidos.
As máquinas de enrolar são divididas em duas categorias, de acordo com o sistema que adotam para prover movimento giratório aos nú- cleos.
Um primeiro tipo de máquina de rebobinar provê o movimento de enrolamento aos rolos através de um suporte giratório que é encaixado den- tro dos núcleos e feito para ser girado por um motor.
Um segundo tipo de máquina de rebobinar, chamado de máqui- na de rebobinar periférica ou de superfície usa contato com os rolos de en- rolamento que, ao girar, também determinam a rotação dos núcleos e seu conseqüente movimento de enrolamento. Um exemplo desse segundo tipo de máquina de rebobinar é descrito em WO-A-9421545. Em particular, para esse segundo tipo de máquina de rebobinar, a fase em que o material entre um rolo e o próximo é cortado e um novo rolo começa a ser formado é particularmente delicada; essa fase envolve dividir o material de tecido para completar o rolo anterior e ancorar a extremidade inicial no próximo rolo de enrolamento.
A patente US-A-4.487.377 descreve um sistema que corta o material de tecido com uma lâmina a montante do ponto em que um novo núcleo é alimentado e usa um sistema de sucção para manter a extremidade que adere à unidade de cilindro de enrolamento que é levada a contatar a superfície do núcleo espalhada com cola para iniciar o enrolamento que é alimentado diretamente no estreitamento entre o primeiro e o segundos ci- lindro de enrolamento.
A patente WO-A-9421545 descreve um sistema provido de um duto, ou canal, para alimentar o núcleo na máquina de rebobinar. Esse tra- jeto também constitui uma superfície de enrolamento para o núcleo e dentro dele, entre um novo núcleo de enrolamento que está sendo alimentado e um rolo que está sendo completado, um dispositivo de cortar para criar a tensão no material e fazer com que rasgue ao longo de uma linha perfurada entre o rolo formado e o novo núcleo.
A adesão da extremidade inicial do material de tecido no novo núcleo é garantida pela cola aplicada à superfície do núcleo.
A patente WO-A-OO/68 129 descreve um sistema análogo para cortar o material de tecido e alimentar o novo núcleo na zona de enrola- mento. A adesão no novo núcleo tubular da extremidade inicial do material de tecido criada por meio de ruptura é obtida por sucção através do núcleo tubular. Dois dutos de sucção que atuam nas duas extremidades do núcleo são providas para este fim; eles seguem o núcleo ao longo do trajeto de ali- mentação e mantêm a extremidade do material que adere ao núcleo por sucção através dos orifícios providos na superfície do núcleo, começando, assim, a enrolar o novo rolo.
OBJETO E SUMÁRIO DA INVENÇÃO
O objeto da presente invenção é produzir uma máquina de en- rolar para formar rolos de material de tecido, equipados de um dispositivo que permite que o papel seja rasgado de um modo confiável, oferecendo elevada flexibilidade, simplificando e facilitando a alimentação de novos nú- cleos de enrolamento e reduzindo o número de trajetos mecânicos em frente ao estreitamento entre os cilindros de enrolamento.
Esses e outros objetos e vantagens, que ficarão aparentes aos versados na técnica por meio da leitura do texto abaixo, são obtidos com uma máquina de rebobinar aperfeiçoada. Essa máquina de rebobinar com- preende: um primeiro e um segundo cilindros que formam, entre eles, um estreitamento através do qual o material de tecido a ser enrolado nos núcle- os é alimentado; um canal, posicionado a montante do estreitamento entre o primeiro cilindro de enrolamento e o segundo cilindro de enrolamento, no qual os núcleos tubulares são alimentados para iniciar o enrolamento do material de tecido nos núcleos, constituído por uma superfície de rolamento para os núcleos; um dispositivo de alimentação de núcleo para alimentar os núcleos na entrada do canal; um dispositivo de corte para cortar o material de tecido no final da operação de enrolar em um rolo para formar a extremi- dade inicial do material de tecido, para começar a enrolar o rolo subseqüen- te.
O dispositivo de corte é disposto para operar no material de teci- do em uma posição a montante da extremidade de entrada do canal no qual os núcleos são alimentados, em relação à direção de alimentação do mate- rial de tecido. Além disso, a superfície do primeiro cilindro é provida com aberturas de sucção e entre a posição na qual o dispositivo de corte opera e a entrada do canal é provida uma caixa de sucção dentro do primeiro cilindro de enrolamento. Isso permite que as extremidades iniciais e finais do materi- al de tecido produzido cortando-se ou rasgando-se, o que é feito pelo dispo- sitivo de cortar, para ser mantido através das aberturas de sucção no primei- ro cilindro de enrolamento para transferir a extremidade inicial para um novo núcleo que está sendo alimentado em tal canal.
Vantajosamente, o primeiro cilindro de enrolamento pode ter uma superfície cilíndrica com as faixas anulares com um elevado coeficiente de atrito e faixas anulares com um baixo coeficiente de atrito; o dispositivo de cortar tem uma pluralidade de pressionadores posicionados em relação ao primeiro cilindro de enrolamento, de modo a pressionar contra o mesmo nas faixas com um baixo coeficiente de atrito.
Desse modo, o dispositivo de atrito atua contra a superfície do primeiro cilindro de enrolamento para pinçar o material de tecido contra este; a velocidade do dispositivo é diferente e, em particular, menor do que a ve- locidade periférica do cilindro e isso faz com que o material de tecido rasgue, o qual desliza nas partes da superfície plana do cilindro de enrolamento, a jusante do ponto em que o dispositivo de corte atua.
Como o material de corte é rasgado em uma das linhas de perfu- ração produzidas no material e que o divide em partes individuais destacá- veis, dependendo da distância recíproca entre as linhas de perfuração, a operação de rasgar pode ser feita em uma posição que também está a ju- sante do núcleo em torno do qual o material vai ser enrolado. Então, é ne- cessário que a extremidade livre seja formada desse modo, para alcançar o núcleo mesmo que não esteja sob tensão do material da tecido que o prece- de. De acordo com a invenção, as aberturas de sucção na superfície cilíndri- ca do primeiro cilindro de enrolamento e o setor de sucção dentro desse ci- lindro são providos para este fim. Embora o material de tecido seja rasgado, não cessa de aderir ao primeiro cilindro de enrolamento quando faz a ação de sucção na parte do cilindro dentro do qual o setor de sucção é localizado. Desse modo, o cilindro transporta a extremidade do material de tecido para o ponto em que entra em contato com um novo núcleo alimentado pelo dispo- sitivo de alimentação. Nesse ponto, o enrolamento do material de tecido no núcleo começa com a ação de sucção simultaneamente parando à medida que a extremidade se moveu além da parte de sucção do cilindro.
A presença do sistema de sucção é vantajosa, mesmo se a má- quina processa os materiais em que a distância entre as linhas de perfura- ção resulta em ruptura a jusante do ponto de inserção do núcleo que está a jusante do ponto em que o núcleo entra em contato com o material de tecido acionado em torno do cilindro de enrolamento. Nesse caso, de fato, na au- sência de sucção na superfície do sincronismo do cilindro entre a ação de cortar o material de tecido e alimentar o núcleo de enrolamento é extrema- mente crítica. Na ausência de sincronização precisa há o risco de que o novo núcleo não irá pegar a extremidade livre do material de tecido, fazendo com que a máquina pare. A sucção na superfície do cilindro de enrolamento possibilita garantir a transferência correta da extremidade livre inicial do novo núcleo, mesmo se os movimentos não forem perfeitamente sincronizados.
O enrolamento inicial pode ser favorecido com métodos conhe- cidos na técnica. Em particular, podem ser aplicadas colas à superfície do núcleo nas linhas, anéis ou similares. Quando ocorre a cola ao longo de uma linha paralela ao eixo do núcleo tubular, é vantajoso que o núcleo seja ali- mentado na máquina de rebobinar com uma posição angular que permite que o núcleo acelere angularmente antes que a linha da cola entre em con- tato com o material de tecido.
Uma vez que o material de tecido foi ancorado ao núcleo, come- ça a primeira fase do procedimento para formar o novo rolo. Nesse ponto, o rolo faz um percurso ao longo da superfície de laminação na extremidade da qual a primeira fase para formar o rolo está completa. Essa superfície tam- bém pode ser muito limitada em comprimento. O procedimento continua com a complementação do enrolamento do material da tecido até alcançar o diâ- metro final. Essa complementação ocorre de acordo com os métodos co- nhecidos, tais como os descritos em WO-A-9421545.
Com uma máquina de rebobinar do tipo descrito acima, um mé- todo para produzir rolos de material de tecido, conforme definido na reivindi- cação 7, pode ser implementado.
Outras características e modalidades vantajosas da invenção são indicadas nas reivindicações dependentes. BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS
A invenção será melhor compreendida com a descrição e os de- senhos em anexo que mostram um exemplo prático, não-limitativo, da des- coberta, em que:
A figura 1 mostra uma vista da máquina de rebobinar, de acordo com a invenção; e
As figuras 2-4 mostram uma seqüência da operação da máquina de rebobinar.
DESCRIÇÃO DETALHADA DA MODALIDADE PREFERIDA DA INVENÇÃO
A máquina de rebobinar, de acordo com a presente invenção, compreende um primeiro cilindro de enrolamento 1; um segundo cilindro de enrolamento 3; um estreitamento 5 definido entre os dois cilindros de enro- lamento, através do qual o material de tecido 7 é alimentado; uma superfície de laminação 8, que se estende a montante do estreitamento 5 em relação à direção de alimentação do material de tecido 7.
Definido entre o primeiro cilindro de enrolamento 1 e a superfície de laminação 8 encontra-se um canal de alimentação para alimentar os nú- cleos de alimentação A . Esse canal tem uma entrada 9 e uma saída 11. Sua dimensão em altura, que é a distância entre a superfície de laminação 8 e a superfície cilíndrica do cilindro 1, é mais ou menos igual ou ligeiramente me- nor do que o diâmetro dos núcleos de enrolamento que, quando dentro do canal, estão em contato com ambos esses elementos.
Também provido encontra-se um alimentador 13 para alimentar os núcleos de enrolamento A no canal. No exemplo mostrado, esses são alimentados por um transportador 14 ao longo do qual os empurradores 16 estão dispostos. O transportador 14 pode passar, de um modo conhecido, através de um distribuidor de cola para aplica a superfície de cola dos núcle- os A .
A montante (em relação à direção de alimentação do material de tecido)da extremidade de entrada do canal definida entre a superfície 8 e o cilindro 1 um dispositivo de corte 15 é posicionado para cortar o material de tecido 7 no final do enrolamento do rolo. Além disso, um terceiro cilindro 19 com um eixo móvel é provido para completar o enrolamento do rolo em coo- peração com o primeiro e o segundo cilindro de enrolamento 1 e 3.
Como pode ser visto na figura 1, quando o rolo R é completa- mente formado, o dispositivo de cortar 15 atua a montante da entrada 9 do canal de alimentação. Esse dispositivo de corte 15 gira em torno do eixo 21 movido por um motor 23, com uma velocidade variável controlada por uma unidade de controle programável, não mostrada, para atuar sincronicamente com os outros elementos da máquina.
O primeiro cilindro de enrolamento 1 tem uma superfície cilíndri- ca com faixas anulares com um elevado coeficiente de atrito alternado com faixas anulares com um baixo coeficiente de atrito. O dispositivo de corte 15 tem uma pluralidade de pressionadores 25 alinhados paralelos ao eixo de rotação 21 e posicionados em relação ao primeiro cilindro de enrolamento 1,
de modo a pressionar contra ele nas faixas com um baixo coeficiente de atrito.
A velocidade periférica das almofadas ou dos pressionadores 25 do dispositivo de cortar 15 é menor do que a velocidade de alimentação do material de tecido 7 e do cilindro de enrolamento 1. Portanto, quando o ma- terial de tecido 7 é pinçado entre o cilindro de enrolamento 1 e as almofadas 25, a ação do dispositivo de cortar 15 corta o material de tecido em um ponto entre a linha de pressão das almofadas 25 e o rolo completo que está sendo descarregado do berço de enrolamento formado pelos cilindros de enrola- mento 1, 3 e 19. Mais especificamente, a tecido é rasgada ao longo da linha
de perfuração, produzida no material de tecido por uma unidade de perfura- ção, não mostrada.
O primeiro cilindro de enrolamento 1 tem aberturas de sucção em sua superfície cilíndrica; uma caixa de sucção 17 é provida dentro do cilindro 1 entre a posição na qual o dispositivo de cortar 15 opera e a entrada 9 para o canal de alimentação do núcleo; essa caixa permanece em uma posição fixa durante a rotação do cilindro. A sucção produzida na superfície do cilindro 1 faz com que as extremidades iniciais e finais do material de te- cido produzido por meio da operação de rasgar adira ao primeiro cilindro 1.
O dispositivo de alimentação 13 empurra um novo núcleo A para a entrada 9 do canal de alimentação. O sincronismo entre o dispositivo de cortar 15 e a ação do dispositivo de alimentação 13 faz com que o núcleo A fique contra a superfície do primeiro cilindro 1 na entrada 9 do canal de ali- mentação quando a extremidade final e a extremidade inicial do material de tecido obtido por meio de ruptura já se moveram além da entrada 9 do canal definido pela superfície de laminação 8. A extremidade inicial do novo rolo deixa de aderir ao primeiro cilindro 1 quando se move além da zona de ação do setor de sucção 17 e, conseqüentemente, adere ao núcleo. Uma cola é aplicada ao núcleo para manter o material de tecido para começar a formar um novo rolo. Alternativamente, outras disposições podem ser usadas para fazer com que o enrolamento comece. Por exemplo, o núcleo pode ser pro- vido de sucção, ou pode ser eletrostaticamente carregado, ou, então, nova- mente, bocais podem ser providos para redirecionar a extremidade inicial do material de tecido, de modo que se agarre ao novo núcleo para formar uma primeira volta do enrolamento.
Acionado pelo contato com o primeiro cilindro de enrolamento 1 e com a superfície de laminação 8, o novo núcleo A com o material de tecido que começa a se enrolar em torno do mesmo faz o percurso ao longo do canal de alimentação que passa na superfície 8 em uma velocidade que é metade da velocidade periférica do primeiro cilindro de enrolamento 1. Ao alcançar a saída 11 faz o percurso através do estreitamento 5 e entra no berço de enrolamento real, formado pelos cilindros de enrolamento 1, 3 e 19 e onde o enrolamento do rolo é completado.
Uma vez completada a formação do rolo, o dispositivo de corte 15 atua novamente para permitir que o rolo R continue ao longo da linha de produção.
O processo acima para cortar o material de tecido, alimentar o novo núcleo, conectar a extremidade livre inicial ao novo núcleo, formar o rolo e descarregar o rolo do berço inicial de enrolamento é esquematica- mente representado na seqüência nas figuras 2 a 4.
O descarregamento do rolo do berço de enrolamento é feito de um modo conhecido por si, por exemplo, modificando, temporariamente, a velocidade de rotação dos cilindros de enrolamento, em particular reduzindo a velocidade do cilindro de enrolamento 3 e/ou aumentando a velocidade do cilindro de enrolamento 19.
À montante do dispositivo de cortar 15 pode ser provido um sis- tema para compensar a folga no material de tecido causado pelo efeito do dispositivo. Um cilindro de sucção, um cilindro com um elevado coeficiente de atrito, uma caixa de sucção, uma barra oscilante ou qualquer outro meio adequado podem ser usados para este fim.
A sucção através das aberturas de sucção na carcaça do cilindro do cilindro de enrolamento 1 podem ser produzidas através de um ventilador que pode ser feito para operar constantemente, provendo um sistema de corte na linha de sucção a partir da caixa de sucção 17 para o ventilador, para ativar a sucção apenas quando solicitado, isto é, durante a fase para substituir um rolo completo com um novo núcleo de enrolamento tubular A .
Entende-se que o desenho mostra, puramente, uma modalidade prática, não-limitativa, da invenção, cujas formas e disposições podem vari- ar, porém, sem que se afaste do escopo do conceito por trás da invenção. Quaisquer números de referência nas reivindicações em anexo são providos puramente para facilitar a leitura à luz da descrição acima e dos desenhos em anexo e não limitam o escopo de proteção da invenção.

Claims (14)

1. Máquina de rebobinar, para formar rolos de material de tecido enrolado, compreendendo: um primeiro cilindro de enrolamento (1); um se- gundo cilindro de enrolamento (3); um estreitamento (5) definido entre tal primeiro e tal segundo cilindros de enrolamento, através do qual o material de tecido é alimentado (7); uma superfície de laminação que se estende a montante de tal estreitamento em relação à direção de alimentação do mate- rial de tecido e definindo, com o primeiro cilindro de enrolamento (1), um ca- nal no qual os núcleos de enrolamento são alimentados, tal canal tendo uma entrada (9)e uma saída (11); um alimentador (13) para alimentar os núcleos em tal canal; um dispositivo de corte (15) para cortar o material de tecido ao terminar o enrolamento do rolo; em que tal dispositivo de corte (15) atua contra a superfície do primeiro cilindro de enrolamento (1) para pegar o ma- terial de tecido (7)contra tal primeiro cilindro de enrolamento (1), o dispositivo de corte tendo uma velocidade de alimentação diferente da velocidade peri- férica do primeiro cilindro de enrolamento durante o contato com o material de tecido; caracterizado pelo fato de que o dispositivo de corte está disposto para operar no material de tecido em uma posição a montante da extremida- de de entrada de tal canal, em relação à direção de alimentação (17) do material de tecido; tal primeiro cilindro de enrolamento (1) tendo aberturas de sucção em sua superfície cilíndrica; entre a posição em que tal dispositivo de corte (15) opera e a entrada de tal canal uma caixa de sucção (17)é provida dentro de tal primeiro cilindro de enrolamento, as extremidades iniciais e fi- nais do material de tecido produzido por corte realizado pelo dispositivo de corte sendo mantido através das aberturas de sucção em tal primeiro cilindro de enrolamento para transferir a extremidade inicial para um novo núcleo que está sendo alimentado em tal canal; e que a cola é aplicada à superfície do núcleo ao longo da linha paralela ao eixo de tal núcleo.
2. Máquina de rebobinar, de acordo com a reivindicação 1, ca- racterizada pelo fato de que o dispositivo de corte (15) tem uma velocidade de alimentação menor do que a velocidade periférica do primeiro cilindro de enrolamento durante o contato com o material de tecido.
3. Máquina de rebobinar, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizada pelo fato de que tal alimentador é controlado para fazer com que o núcleo entre em contato com o material de tecido após o corte.
4. Máquina de rebobinar, de acordo com uma ou mais das rei- vindicações anteriores, caracterizada pelo fato de que tal alimentador é con- trolado de modo tal a fazer com que o núcleo se apóie contra a superfície do primeiro cilindro na entrada do canal de alimentação, quando a extremidade final e a extremidade inicial do material de tecido obtido por meio de ruptura já se moveram além da entrada de tal canal.
5. Máquina de rebobinar, de acordo com uma ou mais das rei- vindicações anteriores, caracterizada pelo fato de que tal primeiro cilindro de enrolamento (1)tem uma superfície cilíndrica com faixas anulares com um elevado coeficiente de atrito e faixas anulares com um baixo coeficiente de atrito, tal dispositivo de corte tem uma pluralidade de pressionadores (25); e tais pressionadores (25) são posicionados em relação a tal primeiro cilindro de enrolamento, de modo a pressioná-lo contra o mesmo nas faixas com um baixo coeficiente de atrito.
6. Máquina de rebobinar, de acordo com uma ou mais das rei- vindicações anteriores, caracterizada pelo fato de que tais aberturas de suc- ção são distribuídas sobre toda a extensão da circunferência de tal primeiro cilindro de enrolamento (1).
7. Máquina de rebobinar, de acordo com uma ou mais das rei- vindicações anteriores, caracterizada pelo fato de que tal dispositivo de corte (15)é provido de um movimento giratório durante a ação no material de teci- do.
8. Método para produzir rolos de material de tecido enrolado, compreendendo as fases de: alimentar o material de tecido (7)ao longo de um trajeto de alimentação; dispor um primeiro e um segundo cilindros de enrolamento (1, 3) definindo entre eles um estreitamento (5)através do qual se alimenta o material de tecido (7); dispor uma superfície de laminação (8) que se estende a montante de tal estreitamento (5) em relação à direção de alimentação (f7) do material de tecido ao longo de tal trajeto, tal superfície de laminação e tal primeiro cilindro de enrolamento (l)definindo um canal no qual os núcleos de enrolamento são alimentados, tal canal tendo uma entra- da (9) e uma saída (11); enrolar um primeiro rolo (R) em torno de um primei- ro núcleo de enrolamento (A);ao terminar o enrolamento de tal primeiro rolo (R) , cortando o material de tecido para criar uma extremidade inicial e uma extremidade final, apertando tal material de tecido com um dispositivo de corte (15), tal dispositivo de corte (15) modificando a velocidade de alimen- tação do material de tecido para fazer com que rasgue, alimentando um novo núcleo de enrolamento (A) sustentando a extremidade inicial do novo núcleo e começando a enrolar um segundo rolo (R); caracterizado pelo fato de que a extremidade inicial e a extremidade final são temporariamente mantidas na superfície do cilindro de enrolamento; tal novo núcleo (A) é ali- mentado em tal canal sincronicamente ao movimento da extremidade inicial do material de tecido, de modo que o ponto de contato entre o novo núcleo e o material de tecido acionado em torno de tal primeiro cilindro de enrola- mento fique a montante da extremidade inicial em relação à direção de ali- mentação do material de tecido ao longo de tal trajeto; e a cada é aplicada à superfície do núcleo ao longo da linha paralela ao eixo de tal núcleo.
9. Método, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que o material de tecido (7) é cortado a montante da entrada (9)de tal canal em relação à direção de alimentação (f7) do material de tecido ao lon- go de tal trajeto e é alimentado, continuando a aderir ao primeiro cilindro de enrolamento (1) para uma posição a jusante da posição em que tal núcleo de enrolamento é pressionado contra o primeiro cilindro de enrolamento.
10. Método, de acordo com a reivindicação 8 ou 9, caracterizado pelo fato de que tal extremidade inicial e tal extremidade final são mantidas na superfície cilíndrica do primeiro cilindro de enrolamento (1)por sucção.
11. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 8 a 10, caracterizado pelo fato de que o tal dispositivo de cortar (15) diminui o material de tecido para fazer com que corte a jusante do ponto de contato entre este e o material de tecido.
12. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 8 a .11, caracterizado pelo fato de que tal dispositivo de corte (15) aperta o mate- rial de tecido contra a superfície cilíndrica do primeiro cilindro de enrola- mento (1).
13.Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 8 a .12, caracterizado pelo fato de que tal alimentador é controlado para fazer com que o núcleo entre em contato com o material de tecido após o corte.
14.Método, de acordo com uma ou mais das reivindicações 8 a .13, caracterizado pelo fato de que tal alimentador é controlado de modo tal a fazer com que o núcleo se apoie contra a superfície do primeiro cilindro, na entrada do canal de alimentação, quando a extremidade final e a extremida- de inicial do material de tecido obtido por meio da operação de rasgar já se moveu para além da entrada de tal canal.
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