BR112019020212B1 - Máquina de rebobinar para a produção de toros de material de papel, e processo para a produção de toros de material de papel - Google Patents

Abstract

MÁQUINA DE REBOBINAR PARA A PRODUÇÃO DE TOROS DE MATERIAL DE PAPEL, E PROCESSO PARA A PRODUÇÃO DE TOROS DE MATERIAL DE PAPEL Máquina de rebobinar para a produção de toros de material de papel, compreendendo uma estação de enrolamento (W) na qual é alimentada uma folha de papel (3) e em sequência mais núcleos tubulares (4) e em cuja estação de enrolamento (W) são dispostos um primeiro, um segundo e um terceiro cilindro de enrolamento (R1, R2, R3) cooperando entre si para enrolar uma quantidade predeterminada da folha de papel (3) sobre cada núcleo (4). A máquina compreende um quarto cilindro de enrolamento (R4) que é conectado a meios de movimento respectivos adaptados para dispor o mesmo em uma primeira posição inoperativa (A) até que o diâmetro de um toro (L) na estação de enrolamento seja mais baixo que um primeiro valor predeterminado e uma segunda posição de enrolamento operacional (B) quando o diâmetro do toro (L) sendo formado é igual ao primeiro valor predeterminado, o meio de movimento sendo controlado para manter o quarto cilindro (R4) na segunda posição de enrolamento operacional (B) até que o diâmetro do toro atinja um segundo valor final mais alto do primeiro valor predeterminado de modo (...).

Description

DESCRIÇÃO

[0001] A presente invenção refere-se a uma máquina de rebobinar e a um processo para produzir toros de material de papel.

[0002] É sabido que a produção de toros de material de papel, dos quais são obtidos, por exemplo, rolos de papel higiênico ou rolos de papel de cozinha, implicam na alimentação de uma folha de papel, formada por uma ou mais camadas sobrepostas, em um percurso predeterminado ao longo do qual várias operações são realizadas antes de prosseguir para a formação dos toros, incluindo uma pré-incisão transversal da folha para formar linhas pré-cortadas que dividem a mesma em folhas de rasgadura separáveis. A formação de toros envolve normalmente o uso de tubos de papelão, comumente chamados “núcleos” na superfície dos quais uma quantidade predeterminada de cola é distribuída para permitir que a folha de papel seja ligada sobre os núcleos gradualmente introduzidos na máquina que produz os toros, comumente chamada “rebobinadeira”. A cola é distribuída sobre os núcleos quando passam ao longo de um percurso correspondente compreendendo uma seção extrema comumente conhecida como “berço” devido a seu formato côncavo. A formação dos toros também implica o uso de cilindros de enrolamento que impõe cada núcleo a girar em torno de seu eixo geométrico longitudinal desse modo determinando o enrolamento da folha sobre o mesmo núcleo. O processo termina quando um número predeterminado de folhas é enrolado no núcleo, com a colagem de uma aba da última folha sobre a subjacente do rolo desse modo formado (denominada operação de “colagem de aba”). Após atingir o número predeterminado de folhas enroladas sobre o núcleo, a última folha do toro sendo concluído é separada da primeira folha do toro seguinte, por exemplo, por um jato de ar comprimido dirigido a uma linha de pré-corte correspondente. Nesse ponto, o toro é descarregado da rebobinadeira. EP1700805 revela uma máquina de rebobinar que opera de acordo com o esquema de operação acima. Os toros desse modo produzidos são então transferidos para uma unidade de armazenagem que fornece uma ou mais máquinas de pré-corte por meio das quais o corte transversal dos toros é realizado para obter os rolos tendo o comprimento desejado.

[0003] A patente norte-americana US4783015 revela uma máquina de rebobinar na qual a unidade para enrolar o papel nos núcleos compreende quatro rolos sequencialmente usados em grupos de três: inicialmente um primeiro grupo de três rolos fornece o enrolamento de uma primeira quantidade de papel no núcleo e, em uma segunda fase, um segundo grupo de três cilindros completa o enrolamento. Na prática, o sistema revelado na patente norte-americana US4783015 envolve o uso de quatro cilindros de enrolamento posicionados e controlados de modo a formar dois nips consecutivos nos quais uma primeira e uma segunda parte do enrolamento são respectivamente realizadas, com uma etapa de transição do toro sendo formado a partir do primeiro para o segundo nip. Um dos nips é formado por três dos quatro cilindros, enquanto o segundo nip é formado por dois dos primeiros três cilindros e por um cilindro adicional que não é usado durante a primeira fase de enrolamento. Um sistema do mesmo tipo é revelado na patente europeia EP3009382A2. Em ambos os casos mencionados acima, o uso de dois grupos separados de três cilindros de enrolamento nas fases de enrolamento inicial e final permite usar três cilindros angularmente equidistantes cada vez, isto é, três cilindros de enrolamento cujos eixos geométricos estão contidos em planos que são mutuamente espaçados em 120°. Isso permite que os toros sejam contidos, particularmente na fase final do enrolamento, em um espaço definido por três cilindros de enrolamento dispostos simetricamente com relação ao núcleo.

[0004] Em algumas rebobinadeiras, devido à falta de espaço disponível e ao formato e a disposição de alguns componentes auxiliares na área de enrolamento onde o papel é enrolado nos núcleos, não é possível implementar uma solução construtiva baseada no princípio descrito nas patentes norte-americana US4783015 e europeia EP3009382A2. Entretanto, a necessidade de estabilizar o toro ainda é sentida, particularmente nas fases intermediária e final do enrolamento. Além disso, a necessidade de reduzir o máximo possível a quantidade de cola usada é ainda sentida, com referência específica a rebobinadeiras nas quais no núcleo é inicialmente distribuído tanto a cola que permite que a folha adira ao núcleo como a cola que permite que a última folha do toro sendo formado adira às folhas subjacentes (denominado “colagem de aba”).

[0005] O principal objetivo da presente invenção é fornecer uma solução aos problemas indicados acima.

[0006] Esse resultado foi obtido, de acordo com a presente invenção, por fornecer uma rebobinadeira e um processo como indicado nas reivindicações independentes. Outras características da presente invenção são descritas nas reivindicações dependentes.

[0007] Entre as vantagens oferecidas pela presente invenção, as que se seguem são citadas, por exemplo: é possível estabilizar os toros sendo formados, particularmente nas fases intermediária e final do enrolamento, sem exigir dois nips de enrolamento separados, com efeitos positivos em termos de espaço necessário e de duração do processo, uma vez que uma fase de transição do toro a partir do primeiro para o segundo nip dos sistemas conhecidos é eliminado; é possível reduzir a quantidade de cola usada na fase de colagem, com benefícios relacionados tanto ao consumo mais baixo de cola, como à contaminação da área de enrolamento pela mesma cola; é possível concluir a fase de colagem mais eficientemente apesar do uso de uma quantidade mais baixa de cola.

[0008] Essas vantagens e características e vantagens e características adicionais da presente invenção serão mais bem entendidas por qualquer pessoa versada na técnica, graças à seguinte descrição e aos desenhos em anexo, fornecidos como exemplo, porém não para serem considerados em um sentido limitador, em que: A figura 1 representa esquematicamente uma rebobinadeira que pode ser equipada com um mecanismo de enrolamento de acordo com a presente invenção; As figuras 2A-2H representam esquematicamente a estação de enrolamento de uma rebobinadeira de acordo com a presente invenção com os cilindros (R1, R2, R3, R4) em uma pluralidade de posições de operação; As figuras 3A-3H representam esquematicamente a estação de enrolamento de uma rebobinadeira de acordo com a presente invenção com os cilindros (R1, R2, R3, R4) em uma pluralidade de posições de operação dos cilindros (R3, R4) diferentes daquele mostrado nas figuras 2A-2H; A figura 4 é uma vista lateral esquemática em transparência da estação de enrolamento, em que os meios de controle controlando a posição dos cilindros (R3) e (R4) são visíveis; A figura 5A é uma vista em seção horizontal esquemática do grupo formado por cilindros (R3) e (R4); A figura 5B é uma vista do braço (B30) e as engrenagens alojadas no mesmo braço; A figura 5C é uma vista do braço (B4) e as engrenagens alojadas no mesmo braço; A figura 6 mostra uma vista em perspectiva esquemática de uma modalidade possível do sistema para mover os cilindros (R3) e (R4); A figura 7A é similar à figura 5A, porém se refere a uma modalidade diferente do sistema para mover os cilindros (R3) e (R4); As figuras 7B e 7C são vistas similares àquelas da figura 5B e figura 5A, respectivamente, porém se referem ao exemplo mostrado na figura 7A; As figuras 8A-8D mostram esquematicamente os movimentos do terceiro cilindro (R3) e o quarto cilindro (R4) quando o sistema de movimento mostrado na figura 7A é usado; A figura 9 mostra esquematicamente uma etapa que precede a colagem da aba quando o toro é concluído.

[0009] Uma máquina de rebobinar (RW) que pode ser equipada com um mecanismo de enrolamento de papel de acordo com a presente invenção compreende um primeiro cilindro de enrolamento (R1) e um segundo cilindro de enrolamento (R2) adequado para delimitar, com suas respectivas superfícies externas, um nip (N) através do qual uma folha de papel (3), consistindo em uma ou mais camadas de papel e destinada a ser enrolada em torno de um núcleo tubular (4) é alimentada para formar um toro (L). A folha (3) é dotada de uma série de incisões transversais ou pré-cortes que dividem a folha em folhas consecutivas e facilitam a separação das folhas individuais. Cada toro (4) é formado por um número preestabelecido de folhas enroladas no núcleo (4). Durante a formação do toro, o diâmetro do último aumenta até um valor máximo predeterminado que corresponde a um comprimento predeterminado da folha (3), isto é, a um número predeterminado de folhas. À montante do nip acima mencionado (N), com relação à direção (F3) a partir da qual a folha (3) vem, um alimentador rotativo (RF) é fornecido para alimentar sequencialmente os núcleos (4) para permitir uma produção contínua dos toros (L). Os núcleos (4) seguem um percurso de alimentação ao longo do qual uma unidade de colagem (6) é colocada para distribuir uma quantidade predeterminada de cola em cada núcleo (4). O percurso acima mencionado é delimitado por uma série de placas (40) colocadas lado a lado e colocadas acima de um transportador (5). A unidade de colagem (6) aplica a cola em duas áreas distintas de cada núcleo (4) para colocar a última folha de um toro sendo formado na estação de enrolamento (W) com a folha subjacente do mesmo toro (“colagem de aba”) e permitir a adesão da primeira folha de um novo toro na superfície de um núcleo correspondente (4) como sabido por aqueles versados na técnica.

[00010] Para fins da presente descrição, a estação de enrolamento (W) é o ponto da máquina de rebobinar onde os cilindros de enrolamento são dispostos e atuando.

[00011] Na estação de enrolamento (W) um terceiro cilindro de enrolamento (R3) é disposto que, com relação à direção (F3) seguida pela folha (3), é disposta à jusante com relação aos dois primeiros cilindros de enrolamento (R1, R2). Além disso, o segundo cilindro de enrolamento (R2) é disposto em um nível mais baixo do que o primeiro cilindro (R1) com relação à base da máquina. Na modalidade mostrada nos desenhos em anexo, as posições dos eixos geométricos do primeiro cilindro (R1) e segundo cilindro (R2) são fixadas. O terceiro cilindro (R3) está acima do segundo cilindro (R2) e tem extremidades axiais respectivas (S3, S30) conectadas, como adicionalmente indicado abaixo, a um acionador (A3) que permite que o mesmo seja movido para e a partir do segundo cilindro (R2), isto é, como adicionalmente descrito a seguir, permitindo que mova o mesmo de e em direção ao nip acima mencionado (N). Com referência à modalidade ilustrada nos desenhos em anexo, o acionador (A3) é um acionador rotativo.

[00012] Um quarto cilindro (R4) é fornecido na estação de enrolamento (W).

[00013] Os eixos geométricos dos cilindros (R1, R2, R3, R4) são paralelos entre si.

[00014] Em uma extremidade (S30) do terceiro cilindro (R3), por exemplo, a extremidade direita com referência à figura 5, uma roda dentada correspondente (RS30) é chaveada com uma roda dentada intermediária (RF) e a última, por sua vez, engata uma roda motriz dentada (RM) acionada por um motor elétrico respectivo (M). Desse modo, o terceiro cilindro (R3) é acionado pelo motor (M) que, portanto, controla sua rotação em torno do eixo geométrico respectivo (X3). Na outra extremidade (S3) do terceiro cilindro (R3) uma roda dentada (RS3) é montada que, através de uma roda dentada intermediária (RFD), engraza com uma roda dentada (RS4) chaveada em uma extremidade (S4) do quarto cilindro (R4). Com referência à figura 5, a roda dentada (RS4) é chaveada na extremidade esquerda (S4) do quarto cilindro (R4). Consequentemente, o motor (M) também controla a rotação do quarto cilindro (R4) em torno do eixo geométrico respectivo (X4). Em outras palavras, o motor (M) determina a rotação do terceiro cilindro (R3) em torno de seu próprio eixo geométrico (X3) por meio da transmissão (RM, RF, RS30) e o cilindro (R3) por sua vez determina a rotação do quarto cilindro (R4) em torno de seu próprio eixo geométrico (X4) através da transmissão (RS3, RFD, RS4). Na prática, o terceiro cilindro (R3) constitui um elemento para transmitir o movimento a partir do motor (M) para o quarto cilindro (R4).

[00015] O terceiro cilindro (R3) é sustentado por um braço direito (B30) e um braço esquerdo (B3). Em particular, o braço direito (B30) é no formato semelhante à caixa e contém as engrenagens de transmissão (RM, RF, RS30). Além disso, o braço direito (B30) é conectado ao acionador rotativo (A3) por meio de alavancas articuladas correspondentes (M30) e (T30). O braço direito (B3) é um braço no formato de gancho e é articulado em um pino fixo (P3) ligado a uma parede fixa (FW) da rebobinadeira (RW). O eixo geométrico do pino (P3) é horizontal e paralelo aos eixos geométricos (X3, X4) dos cilindros (R3, R4). Além disso, como mostrado na figura 5A e figura 6, o eixo geométrico do pino (P3) coincide com o eixo geométrico do eixo de saída do motor (M) passando através de uma bucha (300) inserida no lado (FW) da rebobinadeira oposta a um no qual o pino (P3) é inserido. O braço direito (B3) é conectado ao acionador (A3) por meio de duas alavancas articuladas (M3, T3) uma das quais (M3) é aplicada em uma barra (C3) acionada pelo acionador (A3).

[00016] Desse modo, o cilindro (R3) pode ser disposto em uma posição que é mais ou menos distante do núcleo (4) em relação ao diâmetro instantâneo do toro sendo formado, como adicionalmente descrito abaixo. Em outras palavras, o acionador (A3) controla a rotação do terceiro cilindro (R3) em torno do eixo geométrico do pino (P3) e tanto o terceiro quanto o quarto cilindro podem girar em torno dos eixos geométricos respectivos (X3, X4) sob o controle do motor (M).

[00017] De acordo com a presente invenção, o toro é concluído por associar o quarto cilindro (R4) com os três primeiros (R1, R2, R3) de modo que a fase final do enrolamento de papel no núcleo envolve o uso de todos os quatro cilindros (R1, R2, R3, R4) que, nessa fase, circundam o toro e definem um espaço tendo um volume variável no qual a formação do mesmo toro é concluída.

[00018] Em outras palavras, de acordo com a presente invenção até o diâmetro do toro sendo formado na estação (W) ser inferior a um valor predeterminado (por exemplo, 90 mm), o quarto cilindro (R4) está na posição inoperativa e, após atingir o valor predeterminado, está na posição de enrolamento operacional, contribuindo com os três outros cilindros (R1, R2, R3) para o enrolamento da folha (3) no núcleo (4) até que o diâmetro final de toro seja atingido (por exemplo, 140 mm). Na posição inoperativa, o quarto cilindro (R4) é espaçado do toro em formação enquanto na posição de enrolamento operacional está em contato com o toro (L).

[00019] O quarto cilindro (R4) é conectado a um acionador de posicionamento correspondente (A4) que permite que o mesmo seja colocado na posição elevada ou inoperativa (A) e na posição operacional de enrolamento (B), respectivamente, como descrito adicionalmente abaixo. A posição abaixada (B) do quarto cilindro (R4) é a posição do último na fase de conclusão do toro.

[00020] Com referência à modalidade mostrada nos desenhos em anexo, o quarto cilindro (R4) é conectado ao acionador de posicionamento respectivo (A4) por meio de um braço direito (B40) e um braço esquerdo (B4) que sustentam a respectiva extremidade direita (S40) e extremidade esquerda (S4). Em cada dos braços é montada uma transmissão com alavancas articuladas (M40, T40; M4, T4) que conecta o mesmo a uma barra horizontal (C4) operada pelo acionador (A4). os braços (B40, B4) são articulados no eixo geométrico (X3) do terceiro cilindro. Portanto, o acionador (A4) controla a rotação do quarto cilindro (R4) em torno do eixo geométrico (X3) do terceiro cilindro (R3). O braço esquerdo (B4) tem uma estrutura no formato de caixa e contém as engrenagens de transmissão (RS3, RFD, RS4).

[00021] Portanto, o mecanismo descrito acima permite os seguintes movimentos: a) Rotação do terceiro cilindro (R3) em torno de seu eixo geométrico (X3); b) Rotação do quarto cilindro (R4) em torno de seu eixo geométrico (X4); c) Rotação do terceiro cilindro (R3) em torno do eixo geométrico do pino (P3); d) Rotação do quarto cilindro (R4) em torno do eixo geométrico (X3) do terceiro cilindro (R3).

[00022] Em particular, a rotação c) corresponde ao movimento do terceiro cilindro (R3) de e em direção ao nip (N), similarmente à rotação d) que se refere ao quarto cilindro (R4).

[00023] Após o enrolamento de toro na estação (W) ser concluído, o quarto cilindro (R4) é retornado à posição elevada inicial (A) para liberar o toro acabado (L1) como adicionalmente descrito abaixo.

[00024] Os quatro cilindros de enrolamento (R1, R2, R3, R4) cooperam entre si somente na fase de conclusão do enrolamento da folha (3) sobre o núcleo (4). Na fase inicial de enrolamento, isto é, até o diâmetro do toro ser formado ser menor que um valor predefinido, somente os três primeiros cilindros (R1, R2, R3) são usados, e esses cilindros realizam a fase inicial do enrolamento de acordo com um esquema conhecido por si. A intervenção do quarto cilindro (R4) na fase de conclusão do toro determina uma variedade de vantagens. Na realidade, atua como um cilindro de pressão que pressiona a última folha do toro sobre a subjacente na fase de enrolamento final e, portanto, contribui para a colagem da aba mesmo se uma quantidade menor de cola for usada devido à pressão exercida desse modo. Ao mesmo tempo, o quarto cilindro (R4) contribui para manter precisamente o toro (L) na estação de enrolamento (W). Na realidade, apesar da disposição substancialmente assimétrica dos três primeiros cilindros (R1, R2, R3) com relação ao núcleo (4), o posicionamento do quarto cilindro (R4) na posição abaixada (posição de operação de enrolamento “B” contribui para delimitar um espaço no qual o toro (L) sendo formado é perfeitamente contido, de modo que os efeitos negativos das oscilações do mesmo toro são praticamente eliminados, oscilações normalmente devido à velocidade de execução do enrolamento e à estrutura do toro. Além disso, quando a formação de toro é concluída e o quarto cilindro (R4) é retornado à posição elevada inicial (A), o toro concluído pode ser movido para fora da estação de enrolamento (W) através do lado anteriormente ocupado pelo mesmo quarto cilindro (R4) para permitir o início de um novo ciclo.

[00025] De acordo com um aspecto adicional da presente invenção, ao usar uma rebobinadeira dotada de um sistema de desaceleração dos toros à jusante da estação de enrolamento (W), o quarto cilindro (R4) favorece a entrada dos toros no sistema de desaceleração.

[00026] Por exemplo, com referência às figuras 2A-2H e figuras 3A-3H, o sistema de desaceleração compreende uma pluralidade de cilindros de desaceleração (D1, D2, D3) conhecidos por si. Na prática, os cilindros de desaceleração (D1, D2, D3) são posicionados ao longo de uma direção paralela ao plano de saída dos toros (ER) dispostos à jusante da estação de enrolamento (W). Cada dos cilindros de desaceleração (D1, D2, D3) gira com uma velocidade angular predeterminada em torno de seu próprio eixo geométrico. Portanto, graças ao contato entre os cilindros (D1, D2, D3) e ao toro (L1) que sai ao longo do plano de saída (ER), a velocidade de toro ao longo do plano de saída (ER) é controlada pelos cilindros (D1, D2, D3) evitando que o toro (L1) sai da rebobinadeira em um modo descontrolado.

[00027] Com referência a uma rebobinadeira equipada com um sistema de desaceleração dos toros desse tipo, o quarto cilindro (R4), em seu movimento de realocação na posição elevada (A), é capaz de acompanhar o toro acabado (L1) em direção à saída, de modo que o quarto cilindro seja também um componente do sistema de desaceleração e não apenas um componente do sistema de enrolamento.

[00028] A descrição a seguir se refere a dois exemplos possíveis de uso operacional de um sistema de enrolamento de acordo com a presente invenção.

[00029] O primeiro exemplo será descrito com referência às figuras 2A-2H.

[00030] Iniciando a partir da fase mostrada na figura 2A, onde o toro (L) está na fase de conclusão e um núcleo (4) já é posicionado à montante entre os cilindros (R1) e (R2), todos os quatro cilindros (R1, R2, R3, R4) estão em contato com o toro (L). Nessa fase, o cilindro (R3) e o cilindro (R4) estão na posição de enrolamento. Em particular, o cilindro (R4) é abaixado para a posição de enrolamento operacional (B). Na figura 2B o toro é concluído, os cilindros (R3) e (R4) estão nas posições anteriormente assumidas e o cilindro (R4), continuando a girar, exerce sobre o toro concluído (L1) uma pressão que auxilia e favorece a colagem da aba. Na fase subsequente mostrada na figura 2C, enquanto cilindro (R4) é elevado, o cilindro (R3) permanece na posição da fase anterior e acelera, pelo que o toro concluído (L1) é desprendido do primeiro cilindro (R1) e é empurrado em direção ao quarto cilindro (R4). Enquanto isso, o núcleo (4) no qual o toro seguinte será formado avança entre os cilindros (R1) e (R2). Na fase mostrada na figura 2C o toro concluído (L1) está temporariamente em contato com os cilindros (R2) e (R3). Na etapa seguinte (figura 2D), enquanto o quarto cilindro (R4) é adicionalmente elevado, o terceiro cilindro (R3) é abaixado e o toro concluído (L1) se move para longe na direção oposta à estação de enrolamento. Na fase subsequente mostrada na figura 2E, o terceiro cilindro (R3) é adicionalmente abaixado e o quarto cilindro (R4) continua a elevar até atingir a posição de elevação máxima (A), enquanto o toro concluído (L1) continua a se mover na direção oposta à estação de enrolamento. Então (figura 2F), enquanto o terceiro cilindro (R3) desce em direção ao ponto de chegada do núcleo novo (4), o quarto cilindro (R4) é abaixado e empurra o toro acabado (L1) em direção ao primeiro cilindro de desaceleração (D1). Nessa fase, o quarto cilindro (R4) auxilia a expulsão do toro acabado (L1) a partir da estação de enrolamento. Na fase seguinte (figura 2G), enquanto a descida adicional do terceiro cilindro (R3) determina o contato do último com o toro novo (L) que substitui o anteriormente concluído, o abaixamento adicional do quarto cilindro (R4) determina a entrega final do toro acabado (L1) aos cilindros de desaceleração (D1, D2, D3). Na fase mostrada na figura 2H o toro (L) atingiu um diâmetro predeterminado (por exemplo, 90 mm) e o quarto cilindro (R4) é abaixado novamente na posição de operação de enrolamento (B). Nessa fase, todos os quatro cilindros (R1, R2, R3, R4) estão em contato com o toro (L) que continua a ser formado, até ser concluído.

[00031] O segundo exemplo será descrito com referência às figuras 3A-3H.

[00032] Iniciando a partir da fase mostrada na figura 3A, onde o toro (L) está sendo concluído e um núcleo (4) já é posicionado à montante entre os cilindros (R1) e (R2), todos os quatro cilindros (R1, R2, R3, R4) estão em contato com o toro (L). Nessa fase, o cilindro (R3) e o cilindro (R4) estão na posição de enrolamento. Em particular, o cilindro (R4) é abaixado na posição de enrolamento operacional (B). Na figura 3B o toro é concluído, os cilindros (R3) e (R4) estão nas posições anteriormente assumidas e o cilindro (R4), continuando a girar, exerce sobre o toro acabado (L1) uma pressão que auxilia e favorece a colagem de aba. Após atingir um diâmetro máximo predeterminado do toro (figura 3C), o quarto cilindro (R4) é rapidamente elevado até a posição elevada (A) e consequentemente o toro acabado (L1) é desprendido do primeiro cilindro (R1) desse modo resultando entre o cilindro (R3) e o cilindro (R2). Em uma fase subsequente (figura 3D), o toro concluído (L1) move em direção à saída (à direita no desenho) e entra em contato com o quarto cilindro (R4). Na fase subsequente mostrada na figura 3E o terceiro cilindro (R3) é abaixado em direção ao ponto onde um toro novo será formado e o quarto cilindro (R4) empurra o toro concluído (L1) em direção aos cilindros de desaceleração (D1, D2, D3). Nessa fase, o toro concluído (L1) está temporariamente em contato somente com o quarto cilindro (R4) e o segundo cilindro (R2). A figura 3F mostra uma fase subsequente na qual o toro concluído (L1) está entre o plano de saída (ER) e o primeiro cilindro de desaceleração (D1), enquanto o terceiro cilindro (R3) é adicionalmente abaixo em direção ao ponto de formação do toro novo (L) anteriormente ocupado pelo toro concluído. Na fase seguinte mostrada na figura 3G o terceiro cilindro (R3) está em contato com o toro novo a ser formado (L) e o toro concluído (L1) é adicionalmente avançado para o plano de saída (ER). Finalmente, na fase mostrada na figura 3H, o toro (L) atingiu um diâmetro predeterminado (por exemplo, 90 mm) e o quarto cilindro (R4) é abaixado novamente na posição de operação de enrolamento (B). Nessa fase, todos os quatro cilindros (R1, R2, R3, R4) estão em contato com o toro (L) que continua a ser formado, até ser concluído.

[00033] Nos dois casos descritos, quando o diâmetro final do toro é atingido, a folha (3) é interrompida de acordo com métodos conhecidos por aqueles versados na técnica e, após essa interrupção, a produção do toro novo pode ser iniciada.

[00034] Na prática, embora no processo descrito com referência ás figuras 2A-2H o movimento do quarto cilindro (R3) entre posições (B) e (A) seja progressivo, no processo descrito com referência às figuras 3A-3H tal movimento não é progressivo. Em outras palavras, no processo descrito com referência às figuras 3A-3H o movimento do quarto cilindro (R4) entre as posições (B) e (A) é um movimento rápido obtenível, por exemplo, por conectar uma mola pneumática (K4) na barra (C4) acionada pelo acionador (A4); a mola pneumática (K4) contrasta a descida do quarto cilindro (R4) controlado pelo acionador (A4), porém auxilia o último na fase de ascensão (passagem da posição B para a posição A) tornando a mesma mais rápida.

[00035] A partir da descrição acima resulta que uma máquina de rebobinar para produzir toros de uma folha de papel de acordo com a presente invenção compreende uma estação de enrolamento (W) na qual uma folha (3) de material de papel e, em sequência, vários núcleos tubulares (4) são alimentados; na estação de enrolamento (W) um primeiro, um, segundo e um terceiro cilindro de enrolamento (R1, R2, R3) são dispostos cooperando entre si para enrolar uma quantidade predeterminada da folha (3) em cada núcleo (4); há um quarto cilindro de enrolamento (R4) que é conectado a meios de movimento respetivos adaptados para posicionar o mesmo em uma primeira posição inoperativa (A) até que o diâmetro do toro (L) sendo formado seja mais baixo que um primeiro valor predeterminado e em uma segunda posição operacional (B) quando o diâmetro do toro (L) sendo formado é igual ao primeiro valor predeterminado; o movimento significa ser controlado para manter o quarto cilindro (R4) na segunda posição operacional de enrolamento (B) até que o diâmetro de toro atinja um segundo valor final maior que o primeiro de modo que, em uma primeira fase que termina com a obtenção do primeiro valor predeterminado do diâmetro do toro sendo formado, o enrolamento da folha (3) nos núcleos (4) é realizado pelo primeiro, segundo e terceiro cilindro de enrolamento (R1, R2, R3) e em uma etapa subsequente, o toro é concluído em cooperação com os quatro cilindros de enrolamento (R1, R2, R3, R4) até que o segundo valor predeterminado do diâmetro de toro seja atingido.

[00036] De acordo com um aspecto adicional da invenção, o terceiro cilindro (R3) é conectado ao movimento de movimento respectivo adaptado para mover o mesmo ciclicamente de e em direção a um ponto de chegada dos núcleos (4) definidos entre o primeiro e o segundo cilindro de enrolamento (R1, R2).

[00037] De acordo com um aspecto adicional da invenção, os eixos geométricos dos quatro cilindros (R1, R2, R3, R4) são paralelos entre si.

[00038] De acordo com um aspecto adicional da invenção, o movimento do quarto cilindro (R4) entre a posição inoperativa (A) e a posição de enrolamento operacional (B) é progressivo. Alternativamente, o movimento do quarto cilindro (R4) entre a posição inoperativa (A) e a posição de enrolamento operacional (B) não é progressivo, porém é um movimento instantâneo.

[00039] Além disso, um processo para produzir toros de material de papel de acordo com a presente invenção envolve a alimentação de uma folha (3) de material de papel e, em sequência, vários núcleos tubulares (4) em uma estação de enrolamento (W) de uma máquina de rebobinar; na estação de enrolamento (W) um primeiro, um segundo e um terceiro cilindro de enrolamento (R1, R2, R3) são dispostos cooperando entre si para enrolar uma quantidade predeterminada da folha (3) em cada núcleo (4); o processo envolve fornecer um quarto cilindro de enrolamento (R4) que é disposto em uma primeira posição inoperativa (A) até que o diâmetro do toro (L) sendo formado seja mais baixo que um primeiro valor predeterminado e em uma segunda posição operacional (B) quando o diâmetro do toro (L) sendo formado é igual ao primeiro valor predeterminado; o quarto cilindro de enrolamento (R4) é mantido na segunda posição operacional de enrolamento (B) até que o diâmetro de toro atinja um segundo valor final maior que o primeiro de modo que, em uma primeira etapa que termina com a obtenção do primeiro valor predeterminado do diâmetro do toro sendo formado, o enrolamento da folha (3) nos núcleos (4) é formada pelo primeiro, segundo e terceiro cilindros de enrolamento (R1, R2, R3) e em uma etapa subsequente, o toro é concluído em cooperação pelos quatro cilindros de enrolamento (R1, R2, R3, R4) até que o segundo valor predeterminado do diâmetro de toro seja atingido.

[00040] O processo pode ser adicionalmente caracterizado pelo fato de que o terceiro cilindro (R3) é movido ciclicamente de e em direção a um ponto de chegada dos núcleos (4) definidos entre o primeiro e o segundo cilindro de enrolamento (R1, R2).

[00041] Similar ao que foi dito anteriormente com referência à máquina de rebobinar, o processo da presente invenção pode ser adicionalmente caracterizado pelo fato de que o movimento do quarto cilindro (R4) entre a posição inoperativa (A) e a posição de enrolamento operacional (B) é um movimento progressivo ou é um movimento instantâneo.

[00042] De acordo com o exemplo mostrado nas figuras 7A-7C, a rotação dos cilindros (R3) e (R4) é controlada por dois motores independentes (301, 401). Mais particularmente, uma extremidade (S30) do terceiro cilindro (R3) é inserida no braço no formato de caixa (B30) que aloja a transmissão (RM, RF, RS30) acionada pelo motor (301) como já descrito em relação ao exemplo mostrado nas figuras 5A-5C. A outra extremidade (S3) do terceiro cilindro (R3) é inserida no braço (B3) conectado ao lado correspondente (FW) da rebobinadeira por meio do pino (P3). Como no exemplo descrito acima, o pino (P3) é coaxial com o eixo de motor (301) que passa através da bucha (300) inserida no lado respectivo da rebobinadeira. Similarmente, a extremidade (S4) do quarto cilindro (R4) é inserida no braço no formato de caixa (B4) que aloja a transmissão (RS4, RFD, RM4) acionada pelo motor (401) como já descrito em relação ao exemplo mostrado nas figuras 5A-5C. A outra extremidade (S40) do quarto cilindro (R4) é inserida no braço (B40) conectado ao lado correspondente (FW) da rebobinadeira por meio do pino (P4) coaxial com o eixo de motor (401) que passa através de uma bucha respectiva (400) inseria no lado (FW). Desse modo, os cilindros (R3) e (R4) são acionados independentemente pelos motores (301) e (401). Similar ao exemplo anteriormente descrito, os braços (B3, B30) sustentado o terceiro cilindro (R3) são conectados a um acionador rotativo (A3) permitindo que o terceiro cilindro seja movido para e a partir do nip (N) com um movimento rotativo em torno do eixo geométrico do pino (P3). Como já descrito para o exemplo anterior, os braços (B3, B30) são conectados ao acionador (A3) por meio de alavancas articuladas (T3, M3). De modo semelhante, os braços (B4, B40) sustentando o quarto cilindro (R4) são conectados ao acionador rotativo (A4) permitindo que o quarto cilindro seja movido de e em direção ao nip (N) com um movimento rotativo em torno do eixo geométrico do pino (P4).

[00043] As figuras 8A-8D ilustram esquematicamente os movimentos do terceiro cilindro (R3) e quarto cilindro (R4) quando o sistema de movimento mostrado na figura 7A é usado. Na figura 8A o terceiro cilindro (R3) está na posição de enrolamento no toro (L) enquanto o quarto cilindro (R4) é elevado em uma posição inoperativa. Na figura 8B, uma vez que o diâmetro do toro (L) atingiu um primeiro valor predeterminado, o quarto cilindro (R4) é abaixado e posicionado em contato com o toro (L). Na figura 8C todos os quatro cilindros (R1, R2, R3, R4) estão concluindo o enrolamento do papel sobre o núcleo para completar a produção do toro. Na figura 8D, enquanto o quarto cilindro (R4) é elevado novamente, a velocidade de rotação do terceiro cilindro (R3) em toro de seu eixo geométrico aumenta e o toro acabado (L1) é expelido da estação de enrolamento.

[00044] Em todos os exemplos descritos acima, o quarto cilindro (R4) é retido em uma posição inoperativa, isto é, fora de contato com o toro sendo formado, até que o diâmetro do último seja mais baixo que um primeiro valor predeterminado, após o que é colocado em posição de operação, isto é, em contato com o toro em formação, até que o diâmetro do último assuma um segundo valor final predeterminado maior que o primeiro, de modo que em uma primeira etapa que termina com a obtenção do primeiro valor predeterminado do diâmetro do toro sendo formado, o enrolamento da folha (3) sobre os núcleos (4) é feito do primeiro, segundo e terceiro cilindro de enrolamento (R1, R2, R3) e em uma etapa subsequente, o toro é concluído em cooperação com os quatro cilindros de enrolamento (R1, R2, R3, R4) até que o segundo valor final do diâmetro de toro seja atingido.

[00045] Como mencionado anteriormente, a intervenção do quarto cilindro (R4) na fase de conclusão final do toro facilita a colagem da última folha da folha (3) no papel subjacente do toro. Na figura 9, onde a borda final da última folha é indicada pela referência “LS”, pode ser observado, em particular, que o quarto cilindro (R4) empurra o toro (L) exercendo uma pressão direta em direção ao primeiro cilindro (R1). Essa pressão, exercida diretamente na estação de enrolamento (W), assegura uma ligação mais eficaz mesmo quando menos cola (G) é usada.

[00046] Entende-se que o sistema de alimentação de núcleo (4), bem como o sistema de alimentação de folha (3), os métodos de aplicar a cola sobre os núcleos (4) e mais geralmente, a execução das fases que precedem o enrolamento da folha (3) sobre os núcleos (4) podem ser diferentes do que é descrito acima com referência aos exemplos mostrados nos desenhos em anexo.

[00047] Na prática, os detalhes de execução podem em qualquer caso variar em um modo equivalente com relação aos elementos individuais descritos e ilustrados e sua disposição mútua sem se afastar do escopo da ideia de solução adotada e, portanto, permanecendo compreendido nos limites da proteção conferidos pela presente patente como definido pelas reivindicações.

Claims (15)

1. MÁQUINA DE REBOBINAR PARA A PRODUÇÃO DE TOROS DE MATERIAL DE PAPEL, compreendendo uma estação de enrolar (W) na qual são alimentadas uma folha de papel (3) e em sequência mais núcleos tubulares (4) e em cuja estação de enrolar (W) são dispostos um primeiro, um segundo e um terceiro cilindro de enrolamento (R1, R2, R3) cooperando entre si para enrolar uma quantidade predeterminada da folha de papel (3) sobre cada núcleo (4), a máquina sendo caracterizada pelo fato de que compreende na estação de enrolar um quarto cilindro de enrolamento (R4) que é conectado a meios de movimento respectivos adaptados para dispor o mesmo em uma primeira posição inoperativa (A) até que o diâmetro de um toro (L) na estação de enrolamento seja mais baixo que um primeiro valor predeterminado e uma segunda posição de enrolamento operacional (B) quando o diâmetro do toro (L) sendo formado é igual ao primeiro valor predeterminado, o meio de movimento sendo controlado para manter o quarto cilindro (R4) na segunda posição de enrolamento operacional (B) até que o diâmetro do toro atinja um segundo valor final mais alto do primeiro valor predeterminado de modo que, em uma primeira fase, que termina com a obtenção do primeiro valor predeterminado do diâmetro do toro sendo formado, o enrolamento da folha (3) sobre os núcleos (4) é realizado pelo primeiro, segundo e terceiro cilindro de enrolamento (R1, R2, R3) e caracterizada por, em uma fase subsequente, o toro é concluído em cooperação pelos quatro cilindros de enrolamento (R1, R2, R3, R4) até que o segundo valor final do diâmetro do toro seja atingido.

2. Máquina, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada por o terceiro cilindro (R3) ser conectado a meios de movimento respectivos adaptados para mover o mesmo ciclicamente para e a partir de um ponto de chegada dos núcleos (4) definidos entre o primeiro e o segundo cilindro de enrolamento (R1, R2).

3. Máquina, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada por os eixos geométricos dos quatro cilindros (R1, R2, R3, R4) serem paralelos entre si.

4. Máquina, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada por as velocidades angulares do terceiro e do quarto cilindro de enrolamento (R3, R4) serem controladas independentemente entre si.

5. Máquina, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada por o movimento do quarto cilindro (R4) entre a posição inoperativa (A) e a posição de enrolamento operativa (B) ser progressivo.

6. Máquina, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada por o movimento do quarto cilindro (R4) entre a posição de enrolamento operacional (B) e a posição inoperativa (A) ser movimento instantâneo.

7. Máquina, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada por os meios para mover o quarto cilindro (R4) compreenderem um acionador rotativo (A4) conectado a dois braços (B4, B40) que sustentam o quarto cilindro (R4), os braços (B4, B40) sendo adaptados para girar em torno do eixo geométrico (X3) do terceiro cilindro (R3).

8. Máquina, de acordo com a reivindicação 2, caracterizada por os meios para mover o terceiro cilindros (R3) compreenderem um acionador rotativo (A4) conectado a dois braços (B4, B40) que sustenta o quarto cilindro (R4), os braços (B4, B40) sendo adaptados para girar em torno de um pino (P3) cujo eixo geométrico é paralelo ao eixo geométrico do mesmo terceiro cilindro (R3).

9. PROCESSO PARA A PRODUÇÃO DE TOROS DE MATERIAL DE PAPEL, compreendendo: fornecer uma folha de papel (3) e em sequência mais núcleos tubulares (4) em uma estação de enrolamento (W) de uma máquina de rebobinar, em cuja estação de enrolar (W) são dispostos um primeiro, um segundo e um terceiro cilindro de enrolamento (R1, R2, R3) cooperando entre si para enrolar uma quantidade predeterminada da folha de papel sobre cada núcleo (4), o processo caracterizado que implica fornecer, na estação de enrolar um quarto cilindro de enrolamento (R4) que é disposto em uma primeira posição inoperativa (A) até que o diâmetro de um toro (L) na estação de enrolamento seja mais baixo que um primeiro valor predeterminado e uma segunda posição de enrolamento operacional (B) quando o diâmetro do toro (L) sendo formado é igual ao primeiro valor predeterminado, o quarto cilindro de enrolamento (R4) sendo mantido na segunda posição de enrolamento operacional (B) até que o diâmetro do toro atinja um segundo valor final mais alto do primeiro valor predeterminado de modo que, em uma primeira fase, que termina com a obtenção do primeiro valor predeterminado do diâmetro do toro sendo formado, o enrolamento da folha (3) nos núcleos (4) é realizado pelo primeiro, segundo e terceiro cilindro de enrolamento (R1, R2, R3) e, caracterizado por, em uma fase subsequente, o toro é concluído em cooperação pelos quatro cilindros de enrolamento (R1, R2, R3, R4) até o segundo valor final do diâmetro do toro.

10. Processo, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado por o terceiro cilindro (R3) ser movido ciclicamente para e a partir de um ponto de chegada dos núcleos (4) definidos entre o primeiro e o segundo cilindro de enrolamento (R1, R2).

11. Processo, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado por as velocidades angulares do terceiro e quarto cilindro de enrolamento (R3, R4) serem controladas independentemente entre si.

12. Processo, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado por o movimento do quarto cilindro (R4) entre a posição inoperativa (A) e a posição de enrolamento operativa (B) ser progressivo.

13. Processo, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado por o movimento do quarto cilindro (R4) entre a posição de enrolamento operacional (B) e a posição inoperativa (A) ser movimento instantâneo.

14. Processo, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado por o quarto cilindro (R4) exercer sobre o toro (L) uma pressão que favorece a ligação da borda final da folha de papel (3) sobre o papel subjacente.

15. Processo de acordo com as reivindicações 9 e 14, caracterizado por o quarto cilindro (R4) exercer sobre o toro (L) uma pressão dirigida para o primeiro cilindro (R1).