BR102017011100B1 - Máquina ranhuradora de rolos de papel para dispensadores - Google Patents

Abstract

MÁQUINA RANHURADORA DE ROLOS DE PAPEL PARA DISPENSADORES. A presente invenção foi desenvolvida no campo dos papéis e papelões, especificamente divulga um processo e uma máquina ranhuradora de rolos de papel para serem utilizados em dispensadores. A invenção automatiza um processo efetuado até o momento de forma manual.

Description

[001] MEMÓRIA DESCRITIVA

[002] CAMPO DA TÉCNICA

[003] A presente invenção foi desenvolvida no campo dos papéis e papelões, especificamente é divulgada uma máquina ranhuradora de rolos de papel para serem utilizados em dispensadores.

[004] ANTECEDENTES DA TÉCNICA

[005] Na atualidade são produzidos rolos de papel com ranhuras nas suas extremidades para serem utilizados em dispensadores, em que é incorporado um suporte que encaixa de forma precisa nas ranhuras do rolo. No estado da técnica pode-se apreciar, por exemplo, no documento de patente n° US 6.749.149, um suporte para rolo de papel (38), em que o dito rolo tem ranhuras (36) que se encaixam em umas saliências (20) presentes nos suportes (10) a cada lado do rolo. A utilização desse tipo de suportes é bem conhecida no estado da técnica e existem estabelecimentos comerciais que vendem os ditos rolos para distintos tipos de suporte.

[006] Foi constatado através de fornecedores de dispensadores, junto com o conhecimento do mercado, que os produtores de rolos ranhurados realizam as ditas ranhuras através de equipamentos manuais. Como ilustrado na Figura 1, o processo empregado na atualidade compreende a utilização de um equipamento portátil. Um operador (3) tira rolos normais (1) sem ranhura desde uma caixa de entrada, o operador (3) introduz de forma manual os rolos normais (1) em um equipamento ranhurador (4); uma vez ranhurado, o rolo com ranhuras (5) é introduzido em uma caixa de saída (6) e a partir daí passa para o processo de embalagem.

[007] Dessa forma, o estado da técnica oferece uma solução manual em que deve ser utilizado um operador que realiza o processo de ranhuragem fora da linha de produção. Diferente do descrito acima, a presente invenção oferece um sistema automatizado que é acoplado à cadeia de produção normal de rolos de papel, aperfeiçoando dessa forma a produtividade, e quantificação de rolos ranhurados por hora; reduz os custos devido ao fato de que não utiliza mão de obra associada ao processo e melhora as condições de segurança, em vista de que já não existe uma pessoa operando.

[008] RESUMO DA INVENÇÃO

[009] A presente invenção propõe uma máquina ranhuradora de rolos de papel a serem utilizados em dispensadores, em que os suportes que sustentam o rolo no dispensador permitem a montagem do mesmo de acordo com a distribuição das ranhuras praticadas nesses rolos. A utilização desta máquina permite automatizar o processo de ranhuragem desses rolos, que na atualidade é realizado de forma manual. A máquina ranhuradora é localizada na cadeia de produção dos rolos depois de os mesmos serem bobinados e antes da sua embalagem.

[010] BREVE DESCRIÇÃO DAS FIGURAS

[011] A Figura 1 mostra um processo de ranhuragem manual (técnica anterior).

[012] A Figura 2 mostra um rolo ranhurado.

[013] A Figura 3 mostra uma vista isométrica inferior da estação de ranhurado.

[014] A Figura 4 mostra um detalhe em vista isométrica inferior da zona de ranhurado da estação de ranhurado.

[015] A Figura 5 mostra uma vista plana inferior da estação de ranhurado.

[016] A Figura 6 mostra uma vista em isométrica da máquina ranhuradora em uma linha de produção.

[017] A Figura 7 mostra uma vista inferior do mecanismo de garras.

[018] A Figura 8 mostra uma vista superior do mecanismo de garras.

[019] A Figura 9 mostra uma vista isométrica do mecanismo de garras.

[020] A Figura 10 mostra uma vista inferior do mecanismo de garras.

[021] A Figura 11 mostra a localização dos elevadores sobre a faixa transportadora.

[022] A Figura 12 mostra uma vista lateral da máquina ranhuradora.

[023] DESCRIÇÃO GERAL DA INVENÇÃO

[024] É divulgada uma máquina para a ranhuragem de rolos de papel localizada no final do processo de enrolamento do papel e antes do processo de embalagem dos rolos. A máquina é dotada de:

[025] uma faixa de transporte que permite trasladar os rolos desde a zona de enrolamento para a zona de embalagem, uma vez terminado o processo de ranhuragem;

[026] cabeçalhos de ranhuragem localizados sobre a faixa de transporte nos quais estão presentes discos dentados que produzem as ranhuras nos rolos. Também se observa nos ditos cabeçalhos um mecanismo centralizador que permite colocar os rolos de forma precisa, de forma que as ranhuras fiquem sempre no mesmo sítio nos rolos. Os cabeçalhos de ranhuragem também têm espaçadores que descolam o rolo do mecanismo centralizador e o puxam para fora da faixa transportadora, uma vez terminado o processo de corte;

[027] garras conduzidas por cilindros pneumáticos que centram o rolo para posiciona-los embaixo das estações de trabalho e dos discos dentados;

[028] elevadores localizados na correia transportadora, comandados por cilindros pneumáticos e que levantam o rolo para submetê-lo a corte através de pressão dos discos dentados;

[029] sistema de controle automático que considera a utilização de PLC (Programmable Logic Controller) para sincronizar o funcionamento dos componentes da máquina.

[030] DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO

[031] É divulgada uma máquina ranhuradora de rolos de papel (7) que é acoplada ao processo contínuo de produção. A máquina produz ranhuras (8) no dito rolo (7), que tem uma perfuração central (9) que é utilizada para centralizar o rolo durante o processo de ranhuragem. Em uma modalidade preferencial da invenção, que é a ilustrada neste pedido, é considerada uma máquina com duas estações de trabalho, em que pode ser ampliada ou diminuída a sua quantidade. As estações de trabalho compreendem:

[032] - Cabeçalhos de ranhuragem (10) em que cada um é composto de uma placa de montagem (11) fixada à estrutura da máquina ranhuradora e que é localizada sobre os rolos (7), sendo que na sua superfície inferior são montados motores elétricos (12) e suportes (13) para apoiar uma haste (14) que aciona discos de ranhuragem dentados (15) montados em uma extremidade da dita haste (14), encontrando-se na outra extremidade da haste (14) os motores elétricos (12). Girando-se o motor (12), o movimento giratório é transmitido através da haste (14) apoiada nos suportes (13), o que permite que os discos dentados (15) girem e efetuem a ranhura (8) no rolo (7), a quantidade de discos de ranhuragem (15) (um ou mais) e seus ângulos em cada estação de trabalho podem ser modificados de acordo com as necessidades de produção. Os cabeçalhos de ranhuragem (10), além disso, têm um elemento cônico centralizador (16) fixado à placa de montagem (11), no qual a perfuração central (9) do rolo (7) entra a pressão e permite que a dita perfuração central (9) do rolo (7) fique perfeitamente localizada para que os discos de ranhuragem (15) realizem as ranhuras (8) de forma precisa. Os discos de ranhuragem (15) são projetados para fora de forma radial desde o interior do elemento cônico centralizador (16), ficando uma parte da sua superfície coberta pelo dito elemento cônico centralizador (16). Os discos (15) giram em um sentido que permitem que a ranhuragem (8) seja feita por desbaste e não por pressão sobre o rolo (7). Os cabeçalhos de ranhuragem (10) têm espaçadores (17) localizados na placa de montagem (11), esses fazem pressão para baixo e descolam o rolo (7) do elemento cônico centralizador (16) uma vez ranhurados e os posicionam novamente na faixa de transporte (18). Os espaçadores (17) são comandados por cilindros pneumáticos (19) localizados na superfície superior de placa de montagem (11).

[033] - Uma faixa de transporte (18) que movimenta os rolos (7) para o interior da máquina de forma que introduz os mesmos pela entrada da máquina ranhuradora (20) posicionando os ditos rolos (7) sob os cabeçalhos de ranhuragem (10). A faixa de transporte (18) se detém quando detecta que dois rolos (7) estão embaixo de cada um dos dois cabeçalhos de ranhuragem (10). Uma vez detida a faixa (5), a máquina levanta os rolos (7) e é iniciada a ranhuragem, detendo a alimentação de novos rolos (7) na máquina. Uma vez terminada a dita ranhuragem, se reativa a faixa de transporte (18) movimentando os ditos rolos (7) até a saída da máquina (21).

[034] - Garras (22) que centralizam e guiam os rolos (7) para que sejam elevados até o elemento cônico centralizador (16) e os discos de ranhuragem (15), localizados a ambos os lados da máquina. As garras (22) são conduzidas por uma haste (23) conectada por cilindros pneumáticos (25) localizados sob a faixa transportadora (18), a haste (23) está montada na estrutura da máquina através de uma base (26) com apoios (27).

[035] - Elevadores (24) localizados na faixa transportadora (18) que elevam os rolos (7) que foram centralizados e guiados pelas garras (22), uma vez que foi detida momentaneamente a faixa transportadora (18), pressionando os ditos rolos (7) contra o elemento cônico centralizador (16) e os discos de ranhurados (15), produzindo a ranhuragem. Esses elevadores (24) são comandados por cilindros pneumáticos (28) localizados embaixo da faixa transportadora (18). Uma vez realizada a ranhuragem (8), esses elevadores (24) retornam os rolos (7) para a faixa transportadora (18).

[036] O sistema de controle automático da máquina considera a utilização de PLC (Programmable Logic Controller) para sincronizar a atuação das garras (22), a detenção e ativação da faixa transportadora (18), o funcionamento de elevadores (24) e espaçadores (17), e a detecção da posição dos rolos (7) para efetuar as ranhuras (8).

[037] O processo para ranhurar os rolos (7) utilizando a máquina descrita considera os passos seguintes:

[038] - introduzir os rolos (7) que entram na máquina através da faixa transportadora (18) pela entrada (20);

[039] - centralizar através das garras (22) dois rolos (7) sob os cabeçalhos de ranhuragem (10);

[040] - deter a faixa transportadora (18) quando dois rolos (7) estão localizados sob os dois cabeçalhos de ranhuragem (10);

[041] - levantar através dos elevadores (24) os rolos (7) até os cabeçalhos de ranhuragem (10) inserindo os centros (9) dos rolos (7) no elemento cônico centralizador (16);

[042] - produzir a ranhura (8) assim que os rolos (7) são inseridos no elemento cônico centralizador (16) através dos discos de ranhuragem (15);

[043] - pressionar para baixo os rolos (7) uma vez que o rolo (7) foi ranhurado através dos espaçadores (17) para descolá-los do elemento cônico centralizador (16) e dos discos (15);

[044] - depositar novamente os rolos (7) já ranhurados sobre a faixa transportadora (18);

[045] - ativar a faixa transportadora (18);

[046] - transportar os rolos (7) pela faixa transportadora (18) até a saída da máquina (21).

Claims (13)

1. Máquina de produção de rolos de papel ranhurados que automatiza o processo de ranhuragem caracterizada por ser composta de: - Cabeçalhos de ranhuragem (10) localizados sobre a faixa transportadora (18) compostos de: uma placa de montagem (11) fixada à estrutura da máquina que é localizada sobre os rolos (7), sendo que na sua superfície inferior são montados motores elétricos (12) e suportes (13) para apoiar uma haste (14) que aciona discos de ranhuragem dentados (15), montados em uma extremidade da dita haste (14), encontrando-se na outra extremidade da haste (14) os motores elétricos (12); um elemento cônico centralizador (16), no qual os discos de ranhuragem (15) são projetados para fora de forma radial para o centro do elemento centralizador (16), ficando uma parte da superfície dos discos (15) coberta pelo dito elemento cônico centralizador (16), sendo que o elemento centralizador (16) é fixo à placa de montagem (11); espaçadores (17) comandados por cilindros pneumáticos (19) localizados sobre a superfície superior da placa de montagem (11); - Uma faixa de transporte (18) que movimenta os rolos (7) para o interior da máquina através de uma entrada (20) e os tira através de uma saída (21). - Garras (22) localizadas a ambos os lados da máquina, conduzidas por cilindros pneumáticos (25) localizados sob a faixa transportadora (18) que acionam uma haste (23) montada à estrutura da máquina através de uma base (26) com apoios (27). - Elevadores (24) localizados na faixa de transporte (18) comandados por cilindros pneumáticos (28) localizados sob a faixa transportadora (18).

2. Processo de produção de rolos de papel ranhurados caracterizado por o dito processo empregar a máquina conforme definido na reivindicação 1 para ranhurar rolos de papel que compreende: introduzir os rolos (7) que entram na máquina através da faixa transportadora (18) pela entrada (20); centralizar através das garras (22) dois rolos (7) sob os cabeçalhos de ranhuragem (10); deter a faixa transportadora (18) quando os dois rolos (7) estão localizados sob os dois cabeçalhos de ranhuragem (10); levantar através dos elevadores (24) os rolos até os cabeçalhos de ranhuragem (10) inserindo os centros (9) dos rolos (7) no elemento cônico centralizador (16); produzir as ranhuras (8) assim que os rolos (7) são inseridos no elemento cônico centralizador (16) através dos discos de ranhuragem (15); pressionar para abaixo os rolos (7) uma vez ranhurados através dos espaçadores (17) para descola-los do elemento cônico centralizador (16) e dos discos (15); depositar novamente os rolos (7) já ranhurados sobre a faixa transportadora (18); ativar a faixa transportadora (18); transportar os rolos (7) através da faixa transportadora (18) até a saída da máquina (21), acoplando a dita máquina ao processo tradicional de produção e envoltura de rolos de papel.

3. Processo de produção de rolos de papel ranhurados, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado por a máquina ser acoplada à faixa transportadora no final do processo de enrolamento do papel e antes do processo de embalagem dos rolos.

4. Processo de produção de rolos de papel ranhurados, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado por a faixa de transporte (18) se deter quando detecta que dois rolos (9) estão embaixo de cada um dos dois cabeçalhos de ranhuragem (10) para começar a ranhuragem e se reativa, uma vez terminada a dita etapa.

5. Processo de produção de rolos de papel ranhurados, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado por o giro do motor (12) transmitir através da haste (14) apoiada nos suportes (13) o movimento giratório que faz girar os discos (15) efetuando as ranhuras (8) nos rolos (7).

6. Processo de produção de rolos de papel ranhurados, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado por uma perfuração central (9) do rolo (7) entrar de forma ajustada no elemento cônico centralizador (16) para que os discos de ranhuragem (15) realizem as ranhuras de forma precisa.

7. Processo de produção de rolos de papel ranhurados, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado por os discos de ranhuragem (15) serem projetados de forma radial para fora desde a haste central do elemento cônico centralizador (16), ficando uma parte da superfície dos discos (15) coberta pelo elemento cônico centralizador (16).

8. Processo de produção de rolos de papel ranhurados, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado por os discos de ranhuragem (15) girarem em um sentido tal que a ranhura (8) seja feita por desbaste.

9. Processo de produção de rolos de papel ranhurados, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado por os elevadores (24) levantarem os rolos (7), uma vez que é detida a faixa transportadora (18), pressionando-os contra o elemento centralizador (16) e os discos de ranhuragem (15).

10. Processo de produção de rolos de papel ranhurados, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado por os espaçadores (17) descolarem os rolos (7) do elemento cônico centralizador (16) e os discos (15) uma vez que foram ranhurados.

11. Processo de produção de rolos de papel ranhurados, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado por as garras (22) centralizarem e guiarem os rolos (7) para serem elevados até o elemento cônico centralizador (16) e os discos de ranhuragem (15).

12. Processo de produção de rolos de papel ranhurados, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado por processar dois rolos por vez simultaneamente.

13. Processo de produção de rolos de papel ranhurados, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado por o sistema de controle automático da máquina considerar a utilização de PLC para sincronizar a atuação das garras (22), a detenção e ativação da faixa transportadora (18), o funcionamento de elevadores (24) e espaçadores (17) e a detecção da posição dos rolos (7) para efetuar as ranhuras (8).

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