BR112020009501A2

BR112020009501A2 - aparelho de corte, e, método para cortar substratos flexíveis com um eixo longitudinal.

Info

Publication number: BR112020009501A2
Application number: BR112020009501-0A
Authority: BR
Inventors: Robert E. Krautkramer; Matthew R. Wilson; Matthew J. Maigatter; John Andrew W. Markel; James L. Baggot
Original assignee: Kimberly-Clark Worldwide, Inc.
Priority date: 2017-12-27
Filing date: 2018-12-26
Publication date: 2020-10-13
Also published as: EP3732006A1; US20200338654A1; EP3732006A4; BR112020009501B1; WO2019133582A1

Abstract

A presente divulgação fornece um aparelho para usar lâminas de serra de fita contínuas, preferencialmente lisas, para cortar um substrato. A presente divulgação também divulga o uso do mesmo para preparar um método seguro e eficiente para cortar substratos em rolos.

Description

1 / 22 APARELHO DE CORTE, E, MÉTODO PARA CORTAR SUBSTRATOS

FLEXÍVEIS COM UM EIXO LONGITUDINAL

[001] Este pedido reivindica prioridade do Pedido de Patente Provisório número de série nº 62/610514, depositado em 27 de dezembro de 2017, cujo conteúdo integral é aqui incorporado por referência.

CAMPO TÉCNICO

[002] A presente divulgação divulga um aparelho para cortar um substrato, como uma tora, em porções individuais. A presente divulgação, mais especificamente, refere-se a uma maneira mais universal e econômica de cortar um substrato usando lâminas de serra de fita contínuas, finas e lisas. A presente divulgação também divulga um método para cortar o substrato usando lâminas de serra de fita contínuas, finas e lisas.

FUNDAMENTOS DA DIVULGAÇÃO

[003] Serras de tora e serras de fita circulares manuais e automatizadas para cortar toras são amplamente conhecidas na técnica. Atualmente, esses tipos de serras são usados comercialmente para cortar toras em rolos individuais que podem ser colocados em um dispensador para uso comercial. As serras de corte de toras automatizadas permitem o corte de toras secas e umedecidas em rolos, o que minimiza a distorção do produto final, especialmente em termos de formato e esquadria do corte.

[004] O uso de serras de corte circulares atuais tem uma produtividade limitada com base nas limitações do número de lâminas, alimentação de toras pelas faixas e falta de qualidade de corte, além do tempo de inatividade da fabricação. As serras circulares atuais também não têm a capacidade de cortar uma tora várias vezes em um movimento contínuo.

[005] Várias tentativas foram feitas para aumentar a taxa de corte de uma serra de fita ao cortar materiais metálicos, por exemplo. Uma abordagem é formar a lâmina da serra de fita em uma configuração que induzirá variações de pressão entre a borda de corte da lâmina e o substrato que está

2 / 22 sendo cortado. Típico de tais esforços é o aparelho estabelecido na Pat. dos EUA nºs 4.205.571, 4.195.543, 4.160.397 e 4.023.448. Nestas patentes, uma lâmina de serra de fita sem fim é formada com uma altura variável ou tora lateral elevado, de modo que, à medida que as variações de altura da lâmina passam sobre o meio guia, a lâmina é deslocada ou pressionada alternadamente em direção e, em seguida, deixada de se afastar do substrato. Verificou-se que este ligeiro aumento e diminuição alternativos da pressão localizada da borda de corte da lâmina contra o substrato aumentam a eficiência do corte e, consequentemente, reduzem o tempo de corte. Embora a eficiência de corte aprimorada seja altamente desejável, como mostrado nas patentes divulgadas acima, seria ainda mais vantajoso se isso pudesse ser alcançado sem a necessidade de ter uma lâmina de serra de fita especialmente formada ou sem remover material durante o processo de corte.

[006] Portanto, existe a necessidade de fornecer uma lâmina de serra de fita mais universal, eficiente, versátil e fácil de usar para cortar qualquer tipo de substrato em rolos ou folhas individuais.

RESUMO DA DIVULGAÇÃO

[007] A presente divulgação fornece uma lâmina de serra de fita contínua ou sem fim mais eficiente, versátil e de alta produtividade, em que a lâmina está estacionária e se move em um caminho serpentino. A divulgação atual também fornece menor interação potencial do usuário com a lâmina da serra de fita, menos lâminas da serra de fita se desgastam com o tempo, não há limitações baseadas no diâmetro da lâmina para corte e a capacidade de conectar uma ferramenta de afiação em linha em que a ferramenta pode ser usada para afiar contínua ou intermitentemente a lâmina da serra de fita.

[008] Geralmente, uma modalidade da divulgação divulga um aparelho que envolve uma lâmina de serra de fita de corte sem fim com bordas lisas sem fim. A lâmina da serra de fita pode ser fixada ao aparelho por dois ou mais rolos ajustáveis, em que os rolos auxiliam no movimento da

3 / 22 lâmina da serra de fita.

[009] Ao contrário de outras serras, o uso de uma lâmina de serra de fita contínua proporciona maior produtividade do substrato e oferece um corte contínuo no mesmo ponto do substrato, o que permite um tempo de corte mais rápido e um corte consistente do substrato. Além disso, a divulgação atual abrange lâminas de serra de fita mais finas do que as lâminas de serra circular do que as que foram usadas anteriormente. A divulgação atual inclui opcionalmente uma lâmina serpentina na qual a lâmina é fundida para formar um loop completo de 360 graus.

[0010] Especificamente, em outra modalidade, a divulgação pode incluir um ou mais equipamentos de ferramentas de afiação de lâminas que são montados na estrutura do aparelho em uma posição entre o rolo e a serra de fita. As ferramentas de afiar são mais preferencialmente presas à estrutura voltada para o rolo mais voltada para o exterior. Uma ferramenta de afiar tal lâmina pode afiar uma ou mais lâminas, contínua ou intermitentemente. Um hardware de afiar a lâmina pode ser colocado em uma caixa. A caixa de ferramentas de hardware de afiação permite um corte limpo com menor risco de incêndio e melhora a segurança geral. Qualquer hardware de afiação de lâmina conhecido na indústria pode ser usado aqui. Um exemplo de uma ferramenta de afiação pode ser feito de um alumínio abrasivo. Uma modalidade adicional da divulgação atual é a utilização de um apontador de lâmina contínua ou intermitentemente enquanto o aparelho está em uso. Isso reduz bastante o tempo de inatividade do corte de substrato. Como um benefício adicional do uso de um dispositivo de afiação dessa lâmina é o mínimo de pó de serra que é criado, reduzindo ainda mais o tempo de inatividade do corte do substrato.

[0011] Em uma modalidade adicional, são utilizadas lâminas finas de serra de fita lisa. A espessura da lâmina da serra de fita é preferencialmente de cerca de 15 milésimos de polegada a cerca de 30 milésimos de polegada (mais

4 / 22 preferencialmente cerca de 24 milésimos de polegada de espessura). As lâminas finas de serra de fita lisa são roteadas de uma maneira em que o substrato pode ser cortado várias vezes simultaneamente. O número de faixas de corte usadas na presente divulgação pode ser de 2 a 40 faixas com ou sem o uso de um sistema de alimentação de toras. Um exemplo de uma lâmina de serra de fita preferencial aqui divulgada é uma lâmina de níquel feita de aço. No entanto, qualquer metal utilizado ou qualquer material não convencional também pode ser utilizado. Dispositivos de corte de diferentes tamanhos e/ou configurações podem ser empregados para diferentes substratos. Uma vantagem do uso de uma lâmina de serra de fita mais fina é vista com menor atrito no produto (vantagem), permitindo que o substrato seja cortado várias vezes no mesmo local. Outra vantagem é a coleta mínima de pó de serra dentro e ao redor da serra de fita e do aparelho.

[0012] O caminho de uma lâmina (preferencialmente uma serra de fita com uma lâmina serpentina) aqui divulgada é fixo. A lâmina faz várias passagens (pelo menos duas ou mais), cortando um substrato na direção em que o substrato está viajando.

[0013] Em uma modalidade, o tora pode ser fixado em um bolsão na roda dentada por uma placa de bloqueio, em que o tora é totalmente cortado em rolos em um movimento contínuo. Depois que a tora é cortado, os rolos individuais são liberados pela placa de bloqueio na parte inferior da roda dentada e depois jogados em uma calha ou transportador que leva os rolos para longe.

[0014] Em uma modalidade alternativa, a tora pode simplesmente ser alimentado diretamente na lâmina da serra de fita horizontalmente, verticalmente ou em qualquer ângulo entre 0 e 180 graus.

[0015] Em uma primeira modalidade, a presente divulgação divulga um aparelho para cortar substratos flexíveis em pedaços individuais menores de substrato compreendendo:

5 / 22 uma estrutura tendo uma superfície superior situada em um primeiro plano; uma ou mais polias presas à estrutura; um motor para acionar uma ou mais polias, em que o motor está opcionalmente conectado à estrutura; uma lâmina de serra de fita estacionária sem fim acoplada montável a uma ou mais polias, a lâmina de serra de fita tendo uma borda superior e inferior, em que “estacionária” aqui pretende representar a lâmina como se movendo em uma direção contínua em que a lâmina é presa enquanto se move ao redor do aparelho; um carrinho móvel para receber e avançar o substrato através de uma faixa de corte, cortando assim o substrato ao longo de um plano ortogonal ao eixo longitudinal do substrato; e opcionalmente uma ferramenta de afixada presa à estrutura do aparelho, em que a ferramenta de afiação é preferencialmente afixada à estrutura voltada para a(s) polia(s) mais externamente posicionada(s), de modo a afiar a lâmina da serra de fita.

[0016] O primeiro plano é substancialmente perpendicular a um plano de corte que também é ortogonal ao eixo longitudinal do substrato.

[0017] Em uma segunda modalidade, o aparelho de acordo com a modalidade anterior, em que o substrato é rolos cilíndricos, toras, canos, tubos, produtos alimentícios, rolos de papel secos ou úmidos ou lenços umedecidos.

[0018] Em uma terceira modalidade, o aparelho de acordo com as modalidades anteriores, em que a lâmina da serra de fita é lisa.

[0019] Em uma quarta modalidade, o aparelho de acordo com as modalidades anteriores, em que a lâmina da serra de fita é serpentina e forma um loop.

[0020] Em uma quinta modalidade, o aparelho de acordo com as modalidades anteriores, em que a lâmina de serra de fita compreende ainda uma pluralidade de dentes de corte dispostos pelo menos na borda superior e

6 / 22 definindo o plano de corte.

[0021] Em uma sexta modalidade, o aparelho de acordo com as modalidades anteriores, em que existem de cerca de 2 a cerca de 40 faixas de corte. Mais preferencialmente, existem 2 a cerca de 25 faixas de corte.

[0022] Em uma sétima modalidade, o aparelho de acordo com as modalidades anteriores, em que o carrinho móvel é uma roda dentada ou qualquer outro dispositivo que possa conter o substrato.

[0023] Em uma oitava modalidade, o aparelho de acordo com as modalidades anteriores, em que o motor é um servomotor.

[0024] Em uma nona modalidade, o aparelho de acordo com as modalidades anteriores, em que a ferramenta de lâmina de afiar afia de forma contínua ou intermitente.

[0025] Em uma décima modalidade, o aparelho de acordo com as modalidades anteriores, em que a ferramenta de lâmina de afiar é fixada à estrutura do aparelho entre a lâmina de serra de fita e a(s) polia(s) mais externamente voltada(s).

[0026] Em uma décima primeira modalidade, o aparelho de acordo com as modalidades anteriores, em que a lâmina de serra de fita é de cerca de 15 mil de uma polegada a cerca de 30 mil de uma polegada de espessura.

[0027] Em uma décima segunda modalidade, o aparelho de acordo com a modalidade anterior, em que a lâmina de serra de fita faz cortes contínuos através do substrato no mesmo ponto em cada passagem.

[0028] Em uma décima terceira modalidade, o aparelho de acordo com as modalidades anteriores, em que a roda dentada compreende uma pluralidade de bolsões uniformemente espaçados compreendendo de cerca de dois a cerca de quarenta bolsões e mais preferencialmente de dois a cerca de 25 bolsões.

[0029] Em uma décima quarta modalidade, o aparelho de acordo com as modalidades anteriores, em que o carrinho móvel possui um dispositivo de

7 / 22 retenção para cobrir o substrato no bolsão.

[0030] Em uma décima quinta modalidade, o aparelho de acordo com a modalidade anterior, em que o dispositivo de retenção é uma placa de bloqueio.

[0031] Em uma décima sexta modalidade, o aparelho de acordo com as modalidades anteriores, em que a(s) polia(s) é/são ajustável/is ao comprimento do produto que está sendo cortado. Mais especificamente, a polia guia pode ser movida para ajustar o comprimento do produto.

[0032] Em uma décima sétima modalidade, o método para cortar substratos flexíveis com um eixo longitudinal, o método compreendendo: depositar e reter o substrato em um carrinho móvel; girar o carrinho móvel com um motor; um motor para acionar uma ou mais polias através de uma ou mais faixas de corte em que as polias movem uma lâmina de serra de fita estacionária sem fim; cortar continuamente os substratos no mesmo local durante cada passagem com a lâmina da serra de fita; e opcionalmente afiar a lâmina da serra de fita com uma ferramenta de afiar enquanto corta os substratos.

[0033] Em uma décima oitava modalidade, o método de acordo com a modalidade anterior, em que o substrato são rolos cilíndricos, toras, canos, tubos, produtos alimentícios, rolo de papel seco ou úmido ou lenços umedecidos.

[0034] Em uma décima nona modalidade, o método de acordo com as modalidades anteriores, em que a lâmina é serpentina e forma um loop.

[0035] Em uma vigésima modalidade, o método de acordo com as modalidades anteriores, em que a lâmina da serra de fita é lisa.

[0036] Em uma vigésima primeira modalidade, o método de acordo com as modalidades anteriores, em que a lâmina de serra de fita compreende

8 / 22 ainda uma pluralidade de dentes de corte dispostos em pelo menos uma borda e definindo o plano de corte.

[0037] Em uma vigésima segunda modalidade, o método de acordo com as modalidades anteriores, em que existem de cerca de 2 a cerca de 40 faixas de corte. Duas a cerca de 25 faixas de corte são as mais preferenciais.

[0038] Em uma vigésima terceira modalidade, o método de acordo com as modalidades anteriores, em que o motor é um servomotor.

[0039] Em uma vigésima quarta modalidade, o método de acordo com as modalidades anteriores, em que a ferramenta da lâmina de afiar afia de forma contínua ou intermitente.

[0040] Em uma vigésima quinta modalidade, o método de acordo com as modalidades anteriores, em que a ferramenta de lâmina de afiar é afixada à estrutura do aparelho entre a lâmina da serra de fita e as polia(s) mais externamente voltada(s).

[0041] Em uma vigésima sexta modalidade, o método de acordo com as modalidades anteriores, em que a lâmina de serra de fita é de cerca de 5 milésimos de polegada a cerca de 60 milésimos de polegada de espessura.

[0042] Em uma vigésima sétima modalidade, o método de acordo com as modalidades anteriores, em que o carrinho móvel é uma roda dentada, esteira transportadora indexadora, porta do compartimento de bombas ou qualquer outro dispositivo semelhante que possa reter o substrato.

[0043] Em uma vigésima oitava modalidade, o método de acordo com as modalidades anteriores, em que o carrinho móvel tem um dispositivo de retenção para conter o substrato no bolsão.

[0044] Em uma vigésima nona modalidade, o método de acordo com a modalidade anterior, em que o dispositivo de retenção é um placa de bloqueio.

[0045] O resumo acima da presente divulgação não pretende descrever cada modalidade ou cada implementação da presente divulgação.

9 / 22 Vantagens e realizações, juntamente com uma compreensão mais completa da divulgação, tornar-se-ão aparentes e apreciadas, referindo-se à seguinte descrição detalhada e reivindicações feitas em conjunto com os desenhos anexos.

BREVE DESCRIÇÃO DAS FIGURAS

[0046] A divulgação pode ser mais completamente entendida levando em consideração a seguinte descrição detalhada de várias modalidades em conexão com os desenhos anexos, nos quais: A Fig. 1 é uma vista lateral superior de um aparelho com uma bandeja de calha inclinada para baixo na roda dentada e uma bandeja de calha na parte inferior da roda dentada; A Fig. 2 é uma vista de uma roda dentada com bolsões, uma placa de bloqueio e uma lâmina de serra de fita girada por seis rolos ajustáveis; A Fig. 3 é uma vista superior de um aparelho que inclui uma roda dentada, uma unidade de polia principal, e rolos ajustáveis. A Fig. 4 mostra um exemplo do curso da lâmina. A Fig. 5 mostra um exemplo do curso da lâmina.

[0047] Embora a divulgação seja passível de várias modificações e formas alternativas, especificidades das mesmas foram mostradas a título de exemplo nas figuras e serão descritas em detalhe. Deve ser entendido, entretanto, que a intenção não é limitar os aspectos da divulgação às modalidades particulares descritas. Pelo contrário, a intenção é abranger todas as modificações, equivalentes e alternativas que estejam dentro do escopo da divulgação.

DESCRIÇÃO DETALHADA DA DIVULGAÇÃO

[0048] Cada exemplo desta divulgação é fornecido a título de explicação e não pretende ser uma limitação. Por exemplo, as características ilustradas ou descritas como porção de uma modalidade ou figura poderão ser

10 / 22 usados em outra modalidade ou figura para gerar ainda uma nova modalidade. Pretende-se, portanto, que a presente divulgação aborde essas modificações e variações.

[0049] Embora algumas dimensões, intervalos e/ou valores adequados pertencentes a vários componentes, características e/ou especificações sejam divulgados, aquele versado na técnica, incitado pela presente divulgação, compreenderia que dimensões desejadas, intervalos e/ou valores podem desviar-se daqueles expressamente divulgados.

[0050] Ao introduzir os elementos da presente divulgação ou a(s) modalidade(s) preferencial(is) desta, os artigos “um/uma”, “o/a” e “os/as” têm a intenção de indicar que há um ou mais dos elementos.

[0051] Os termos “compreendendo”, “incluindo” e “tendo” estão destinados a ser inclusivos e significam que pode haver elementos adicionais que não sejam os elementos listados. Muitas modificações e variações da presente divulgação podem ser feitas sem se afastar do espírito e do escopo desta. Portanto, as modalidades exemplares descritas acima não devem ser usadas para limitar o escopo da invenção.

[0052] O termo "lâmina" divulgado aqui refere-se a um dispositivo de corte. A lâmina aqui divulgada refere-se mais especificamente a uma serra de fita. Uma serra de fita é uma serra com uma lâmina afiada constituída por uma banda contínua de metal liso ou dentado que corta o material, por exemplo, substratos feitos de comida ou madeira.

[0053] O termo "substrato(s)" divulgado aqui refere-se a qualquer tipo de rolos ou toras cilíndricos substanciais. Por exemplo, o substrato pode ser um cilindro sólido de material, um cilindro oco, como um cano ou tubo, ou um rolo enrolado de uma manta. O substrato de baixa rigidez pode ser outras toras macias ou flexíveis, como espumas, materiais esponjosos, produtos alimentícios, etc. Por exemplo, o substrato pode ser uma tora de um produto de queijo ou de carne. Além disso, o substrato pode ser um rolo de papel seco,

11 / 22 como papel tissue. Os rolos sem núcleo podem ser cortados com precisão pela serra de fita aqui divulgada.

[0054] O substrato é retido por qualquer carrinho móvel que possa ser usado para segurar e/ou controlar o substrato, de modo a cortar o substrato em pedaços.

[0055] Lâminas de serra de fita são vendidas comercialmente em bobinas grandes que podem ser soldadas juntas, conforme necessário, de modo a estender o comprimento da lâmina de serra de fita e/ou conectar a lâmina de serra de fita para formar um loop contínuo.

[0056] Em uma modalidade geral, um substrato pode ser entregue inicialmente a um esteira transportadora de alimentação ou a uma calha que é preferencialmente de metal. A entrega pode ser medida, se necessário, como por um portão móvel controlável. A esteira transportadora é montada em uma estrutura. A esteira transportadora é preferencialmente feita de aço inoxidável, mas pode ser feita de qualquer metal. A esteira transportadora pode ser montada de maneira móvel, de modo que possa estar em uma posição abaixada durante o uso ou em uma posição elevada para manutenção ou limpeza. A esteira transportadora pode ser montada na estrutura por braços de suporte, que são conectados a suportes e servomotores. Esses braços de suporte levantam ou abaixam a esteira transportadora em resposta a um sinal de um atuador.

[0057] A esteira transportadora de alimentação é equipada com suportes côncavos que seguram as toras e evitam que elas caiam da esteira transportadora. Os suportes são preferencialmente moldados com paredes planas e um fundo curvo. Essa configuração permite que o rolo seja solto no suporte de maneira vertical, em vez de ser inclinado. A porta de medição opcional também pode ajudar a garantir essa entrega vertical. Suportes de diferentes dimensões e configurações podem ser empregados para diferentes substratos. Por exemplo, o suporte pode ter um fundo curvo e uma parede de

12 / 22 suporte. O suporte pode ser uma prateleira que é substancialmente perpendicular à direção do movimento da esteira transportadora. A esteira transportadora pode ser equipada para suportar uma variedade de suportes intercambiáveis.

[0058] Os substratos podem ser entregues à esteira transportadora de alimentação de maneira consistente, de modo que os substratos estejam alinhados um com o outro. É preferível que os substratos também estejam substancialmente alinhados em relação ao aparelho de serra de fita. Partes da serra de fita que se estendem além das lâminas de serra mais externas podem produzir rolos com dimensões e/ou arestas indesejáveis. Se uma extremidade do tora não se estender até a lâmina mais externa, o rolo dessa extremidade também poderá ter dimensões e/ou arestas indesejáveis. Esses rolos com dimensões não ideais ou inconsistentes podem então ser tratados como resíduos ou reciclados ou utilizados para outros usos. É preferível que uma porção relativamente pequena do substrato seja cortada de cada extremidade do substrato pelas lâminas da serra de fita mais externas, de modo que os rolos inconsistentes respondam por menos de 10 por cento, preferencialmente menos de 5 por cento preferencialmente entre cerca de 1 por cento 3 por cento do comprimento total da tora. Quaisquer toras que estejam fora de alinhamento podem ser alinhadas manualmente, conforme necessário, embora um sistema de alinhamento automatizado também possa ser empregado.

[0059] A esteira transportadora de alimentação entrega o substrato a qualquer dispositivo ou carrinho móvel que possa reter, controlar ou transportar o substrato. Por exemplo, um dispositivo desse tipo é uma roda dentada.

[0060] Em outra modalidade, a fim de introduzir um substrato em uma roda dentada do aparelho, o substrato é primeiramente colocado em uma calha, preferencialmente uma chapa metálica com uma calha angular, preferencialmente declinada, ou uma esteira transportadora onde a(s) tora(s)

13 / 22 são introduzida(s) em uma roda dentada. A calha pode estar em qualquer ângulo de cerca de 20 graus a cerca de 160 graus em relação à roda dentada. Ver FIG. 1. Uma porta de liberação opcional, como qualquer uma conhecida na técnica, pode ser usada em qualquer ponto da calha antes do substrato ser colocado no bolsão da roda dentada. Essa porta de liberação serviria para espaçar igualmente os substratos à medida que eles avançam pela calha e no bolsão da roda dentada.

[0061] A roda dentada 15 gira o substrato para a área de corte (em direção à lâmina da serra de fita) no sentido horário. A rotação da roda dentada é preferencialmente um movimento contínuo, embora possa ser empregado um movimento intermitente ou gradual. A roda dentada gira o substrato dividido para fora da área de corte, de modo que as peças individuais do substrato (rolos) possam ser coletadas. Os rolos podem ser deixados cair em um desviador, em um receptáculo ou caixote, ou em uma esteira transportadora ou em uma calha, preferencialmente de metal. Os rolos também podem ser ejetados da roda dentada. Os rolos podem ser entregues para processamento e/ou embalagem subsequente ou podem ser testados para monitorar a qualidade do produto. A roda dentada é montada em uma estrutura de aparelho 1 e gira em um eixo rotativo acoplado a um servo motor.

[0062] Depois que o substrato é introduzido na roda dentada, ele é depositado em um bolsão dentro da roda dentada. A roda dentada possui bolsões para fornecer o substrato para a área de corte. Na modalidade mostrada na Fig. 2, o bolsão tem uma base 78, porções planas 76 e uma porção curva 77. A porção curva forma uma extremidade fechada do bolsão, com uma extremidade aberta formada pelo espaço entre as porções planas. As paredes planas 76 do bolsão estão em um ângulo de 60 graus em relação ao eixo horizontal, que é definido pela base do bolsão. A configuração nesta modalidade facilita a entrega do substrato no bolsão a partir da esteira transportadora de alimentação e também fornece estabilidade ao substrato

14 / 22 durante o procedimento de corte. O substrato é preferencialmente entregue à roda dentada quando o bolsão receptor está a um ângulo de 45 graus em relação ao eixo horizontal. Outros ângulos de entrega podem ser utilizados, dependendo da configuração geral do aparelho. A tora pode ser entregue quando o bolsão receptor estiver entre 30 e 80 graus do eixo horizontal, por exemplo.

[0063] Bolsões de diferentes dimensões e configurações podem ser empregados para diferentes substratos ou produtos finais. A roda dentada pode ser equipada para suportar uma variedade de bolsões intercambiáveis.

[0064] Noutra modalidade, o bolsão pode ter uma extremidade aberta e uma extremidade fechada na roda dentada. O bolsão tem uma primeira superfície plana, uma segunda superfície plana e uma superfície côncava entre as superfícies planas, em que a segunda superfície plana possui opcionalmente dentes para manter as toras no lugar. A superfície côncava forma a extremidade fechada da roda dentada, em que a superfície côncava segura os rolos no bolsão, de modo que a força de corte seja contrabalançada pelo bolsão. Um dispositivo de retenção de rolo aqui divulgado é uma placa de bloqueio para fixar ainda mais o substrato no bolsão. Os substratos são então divididos em uma pluralidade de rolos, onde a serra de fita de corte, preferencialmente alisada em vez de a dentada, pode cortar os substratos através de canais (espaços entre as rodas dentadas). Ver FIG. 2. A serra de fita corta continuamente o substrato no mesmo local do substrato. Depois que os substratos são cortados em pedaços, a placa de bloqueio é liberada quando a roda dentada gira para a parte inferior da roda. Os pedaços de toras cortadas são liberados do bolsão e, em seguida, os pedaços de substrato são depositados em uma calha ou esteira transportadora para serem transportados.

[0065] Conforme mostrado na Fig. 1, é fornecida, em geral, uma calha 42, preferencialmente de metal, ou esteira transportadora que transporta um substrato, por exemplo, um tora 20, para uma roda dentada 15. Afixado à

15 / 22 calha 42 ou esteira transportadora está um portão ou porta opcional para ajudar a gerenciar e separar melhor a tora 20 antes de cair em um bolsão 28 da roda dentada 15. Pode haver duas ou mais rodas dentadas 15 por aparelho 1, nas quais a velocidade do aparelho 1 é controlada por um sistema de acionamento de pinhão automatizado ou manual e/ou um sistema de acionamento de lâmina contínuo automatizado ou manual. O número de unidades depende do número de faixas de corte de serra de fita disponíveis. Comercialmente, pode haver entre 2 a 40 faixas de corte. Assim, quanto mais faixas de corte forem usadas, mais provável será o sistema adicional de acionamento (ou motor). A velocidade do sistema de acionamento da roda dentada e do sistema de acionamento da lâmina é determinada pela espessura, peso e/ou comprimento do substrato.

[0066] Qualquer tipo de serra de fita pode ser usada para cortar o substrato e/ou rolar. Por exemplo, uma lâmina de serra de fita lisa ou dentada pode ser usada em que é preferível uma lâmina de serra de fita lisa. Alternativamente, pode ser utilizada uma lâmina de serra de fita juntamente com um aparelho de corte por jato d’água, tal como está disponível por FLOW INTERNATIONAL, Seattle, Wash. Serras de fita de diferentes tamanhos e/ou configurações podem ser empregadas para diferentes substratos.

[0067] Em uma modalidade da invenção, as lâminas, preferencialmente lâminas de serra de fita, podem ser operadas por um motor comum ou podem ser conectadas a motores separados, preferencialmente servomotores. Embora seja possível que dois ou mais substratos possam estar em contato com as lâminas da serra de fita ao mesmo tempo, é preferível que a lâmina esteja em contato com apenas um substrato durante um ciclo de corte.

[0068] A lâmina de serra de fita 35 corta uma tora inteira 20 em rolos individuais. Depois que a tora é cortada em rolos individuais, os rolos

16 / 22 individuais são dispensados da roda dentada. Essa distribuição pode assumir a forma de permitir que o rolo caia do bolsão. A roda dentada e/ou o bolsão podem ser equipados com um dedo móvel, por exemplo, para ejetar os rolos do bolsão, em um movimento substancialmente horizontal. Se os rolos caírem do bolsão, pode ser desejável fazê-lo na parte inferior da roda dentada. Por exemplo, uma correia ou uma série de correias podem ser usadas para cobrir as aberturas dos bolsões até que o ponto de saída seja atingido, ou uma sapata ou uma placa pode ser usada. As dimensões da correia ou sapata necessárias para controlar a distribuição podem variar de acordo com o tipo de substrato e a forma dos bolsões. A correia ou sapata pode ser conectado à estrutura por um suporte de montagem. Em qualquer uma dessas modalidades, uma placa de bloqueio de saída 12 também pode ser empregada para guiar o rolo dispensado para o local desejado.

[0069] O movimento da esteira transportadora de alimentação e da roda dentada pode ser coordenado por métodos conhecidos dos versados na técnica. Por exemplo, um sistema de controle lógico programável (CLP), fabricado por ALLEN BRADLEY, pode ser usado para coordenar qualquer combinação da esteira transportadora de alimentação, da roda dentada, das lâminas da serra, das esteiras transportadoras indexadas e dos portões que abrem/fecham a esteira transportadora. É desejável que a velocidade total do aparelho seja suficientemente rápida para proporcionar uma produção em massa eficiente do produto final. A taxa de distribuição é preferencialmente de pelo menos 300 rolos por minuto, mais preferencialmente de pelo menos 1200 rolos por minuto. Velocidades mais altas ou mais baixas podem ser ideais para diferentes substratos.

[0070] Pode haver duas ou mais rodas dentadas 15 por aparelho, nas quais a velocidade do aparelho é controlada por um sistema de acionamento por pinhão e/ou por um sistema contínuo de acionamento por lâmina. Além disso, a velocidade do sistema de acionamento da roda dentada e do sistema

17 / 22 de acionamento da lâmina é determinada pela espessura, peso e/ou comprimento do substrato.

[0071] Uma tora que está aninhada no bolsão 28 da roda dentada 15 é suportada ao longo de todo o seu comprimento e girado para uma área de corte (Fig. 2), onde é dividida em rolos por uma serra de fita 35. A tora dividida é girada além da área de corte, e os rolos individuais podem ser presos nos bolsões por um dispositivo de retenção de rolos, como uma placa de bloqueio 12. A tora é fixada no bolsão 28 com uma placa de bloqueio 12 que cobre a parte externa da roda dentada 15. A placa de bloqueio 12 impede que os rolos saiam dos bolsões até que o ponto de saída do rolo desejado seja alcançado. Ou, alternativamente, os bolsões 28 podem ser moldados para reter toros durante a operação de corte sem a necessidade de usar um dispositivo de aperto secundário, como uma placa de bloqueio. O desenrolamento e o desgaste dos rolos também são impedidos pelo dispositivo de retenção. Depois que a tora é cortada continuamente e várias vezes em rolos individuais, os rolos caem em uma esteira transportadora ou calha que carrega os rolos.

[0072] Outro aspecto da divulgação é o local em que a roda dentada 15 é rotativa, a qual contém dois ou mais bolsões 28 espaçados uniformemente, em que cada bolsão tem uma extremidade aberta e uma extremidade fechada. Os bolsões 28 transportam circularmente as toras através do processo de corte. A lâmina da serra de fita pode ser serpentina, na qual uma série de lâminas é fundida para formar um loop completo de 360 graus. Ver Figura 3. A lâmina pode fazer várias passagens cortando uma tora, uma vez que é rotativamente abaixada no curso da lâmina, por exemplo, por uma roda dentada.

[0073] Um outro aspecto da divulgação atual refere-se a dois ou mais rolos rotativos e ajustáveis, espaçados uniformemente 29, em que os rolos estão conectados à lâmina da serra de fita 35. Ver Fig. 3. A Fig. 3 representa

18 / 22 seis rolos em que existem três pares que demonstram que cada rolo de um par está uniformemente espaçado um do outro.

[0074] Há também uma polia de acionamento principal 98 que aciona manualmente ou por automação as lâminas da serra de fita 35 com o auxílio dos rolos rotativos e ajustáveis 29. A polia de acionamento 98 serve como um sistema de acionamento de lâmina que gira os rolos 29 que movem a lâmina

35. Ver Fig. 3.

[0075] Um aspecto adicional da divulgação fornece um afiar das lâminas 35 em um único local na lâmina 35, em que a lâmina pode ser afiada de forma contínua ou intermitente em intervalos de tempo de 2 segundos, 3 segundos, 5 segundos, 10 segundos, 20 segundos, 30 segundos, 1 minuto, 2 minutos, 5 minutos ou mais. O afiador é preferencialmente um amolador de 2 pedras e está localizado preferencialmente em uma caixa na extremidade traseira de um rolo para afiar a lâmina da serra de fita. Qualquer afiador de lâminas conhecido na técnica pode ser usado aqui. O uso de um afiador de lâminas de maneira que a serra de fita ou o aparelho não precise ser desligado não apenas reduz o tempo de inatividade do aparelho, mas também reduz a quantidade de pó de serra acumulada no aparelho, permitindo um ambiente mais limpo, melhores precauções de segurança e ampliando vida da lâmina.

[0076] Bolsões de diferentes dimensões e configurações podem ser empregados para diferentes substratos ou produtos finais. As rodas dentadas podem ser equipadas para suportar uma variedade de bolsões intercambiáveis, dependendo do tamanho e peso do substrato.

[0077] A própria roda dentada pode ter ranhuras para segurar melhor o bolsão. A roda dentada é preferencialmente feita de metal e os bolsões são preferencialmente feitos de nylon fundido. Preferencialmente, a roda dentada compreende 2-24 bolsões singulares, igualmente espaçados a 45 graus um do outro.

[0078] Pode haver uma multiplicidade de canais (o espaço entre as

19 / 22 rodas dentadas) (FIG. 2), que são configurados de modo a permitir que as lâminas passem por eles. O espaçamento desses canais entre as rodas dentadas ajuda a definir a largura do produto produzido. O espaçamento entre os canais pode ser pelo menos um nanômetro.

[0079] A serra de fita 35 compreende preferencialmente uma lâmina lisa e é conectada ao aparelho por rolos (ou polias) ajustáveis, por exemplo, como representado na Fig. 3. O número de rolos utilizados depende da espessura da lâmina e do número de substratos. Os rolos podem ser montados separadamente ou podem ser montados em pares. Os rolos podem ser ajustáveis independentemente um do outro, ou podem ser ajustados de acordo em pares ou em ângulo todos juntos.

[0080] O espaçamento das lâminas entre si determina o tamanho dos rolos ou toras individuais produzidos. Daqui resulta que a consistência desse espaçamento afeta a consistência do produto. Além disso, o espaçamento e a configuração das lâminas em relação às dimensões da tora afetam a quantidade de resíduos produzidos pelo corte da tora. Se a tora for maior que a distância de ponta-a-ponta da matriz de lâminas, uma ou ambas as extremidades podem produzir rolos muito pequenos para serem de valor comercial. As extremidades, ou cookies, são resíduos e geralmente são descartados. É desejável reduzir o tamanho desses cookies ou eliminá-los, se possível, para reduzir o desperdício geral da produção. Na medida em que as extremidades ou cookies não sejam eliminados, pode ser necessário removê- los do aparelho, como por meio de uma calha secundária. Essa calha pode entregar as extremidades (cookies) diretamente a um recipiente para descarte ou reciclagem, ou a calha pode entregar os cookies a uma esteira transportadora que os remova do aparelho.

[0081] Dependendo da velocidade da roda dentada, a tora pode ter diferentes posições no momento em que as lâminas são removidas da área de corte. É preferível que o corte esteja completo e as lâminas sejam removidas

20 / 22 no momento em que o registro estiver centralizado no eixo vertical. É preferível que as lâminas operem preferencialmente a velocidades de superfície, mas também a velocidades variáveis se minimizar as vibrações no aparelho.

[0082] Em uma modalidade alternativa, a forma do bolsão e a ação das lâminas da serra podem eliminar a necessidade de prender o rolo na roda dentada. A deformação do substrato pode ocorrer se grampos, lâminas ou outros dispositivos forem usados para fechar substancialmente a abertura do bolsão durante o procedimento de corte. O uso desses dispositivos também proporciona maiores dificuldades na manutenção e limpeza do aparelho como um todo. A forma do bolsão também fornece suporte ao rolo dividido após o procedimento de corte. A configuração angular impede que o rolo gire para fora do bolsão até que o substrato seja centralizado em um ângulo de cerca de 10 graus abaixo do eixo vertical. Assim, a forma do bolsão permite que o substrato seja solto no bolsão, preso através do procedimento de corte, apoiado após o corte e entregue no ponto de saída.

[0083] Em ainda outra modalidade da divulgação que diz respeito à distribuição de toras individuais em rolos individuais a partir da roda dentada, pode assumir a forma de permitir que a tora caia do bolsão. A roda dentada e/ou o bolsão podem ser equipados com um dedo móvel para ejetar os rolos do bolsão, por exemplo, em um movimento substancialmente horizontal. Se for permitido que os rolos caiam do bolsão, pode ser desejável impedir essa distribuição até que o rolo seja girado para um ponto de saída. Isto pode ser conseguido por métodos conhecidos daqueles versados na técnica. Em qualquer uma dessas modalidades, uma placa de bloqueio de saída também pode ser empregada para guiar o rolo dispensado para o local desejado. Uma placa de saída pivotante pode ser usada para direcionar os rolos para dois ou mais locais diferentes.

[0084] O método de transporte, corte e manuseio de substratos

21 / 22 previsto pelo aparelho descrito permite o corte de substratos secos e úmidos. A distorção do produto acabado, especialmente em termos de formato e esquadria do corte, é minimizada. Todos os componentes deste aparelho são preferencialmente construídos com materiais resistentes à corrosão.

[0085] Em outra modalidade, uma roda dentada não é necessária. Nesta modalidade, um modelo de máquina disponível de PCMC, por exemplo, é usado para cortar toras com lâminas circulares. No entanto, em vez de usar lâminas circulares para cortar toras, a lâmina de serra de fita estacionária pode ser utilizada. A lâmina da serra de fita usada é preferencialmente lisa, mas pode ser dentada. São utilizadas duas ou mais faixas de corte, preferencialmente de duas a quarenta. A(s) lâmina(s) da serra de fita se movem na direção em que o substrato (ou tora) viaja. Isso significa que as toras podem se mover continuamente, em vez de parar para indexar para cada rolo. A largura e a produtividade da linha do rebobinador ditam o modelo apropriado de serra de fita e quantas serras de fita podem ser necessárias na linha. Uma lâmina de serra de fita permite alta produtividade e qualidade afiada da lâmina contínua em comparação com uma lâmina de serra circular.

[0086] Em uma outra modalidade, o aparelho pode ser posicionado horizontalmente, verticalmente ou em qualquer ângulo entre 0 graus e 180 graus. A lâmina utilizada é uma lâmina de serra de fita, na qual a borda de corte da lâmina é preferencialmente fina e lisa, e o aparelho pode ter um ou dois acionamentos de polia principais, dependendo da espessura e do peso do substrato.

[0087] Todos os documentos citados na Descrição Detalhada estão, em parte relevante, incorporados neste documento por referência; a citação de qualquer documento não deve ser interpretada como uma admissão de que se trata de um estado da técnica em relação à presente invenção. Na medida em que qualquer significado ou definição de um termo neste documento escrito

22 / 22 entre em conflito com algum significado ou definição de termo em um documento incorporado por referência, o significado ou definição atribuída ao termo neste documento escrito deve prevalecer.

[0088] Aqueles versados na técnica vão reconhecer que a presente divulgação pode ser manifestada em uma variedade de formas além das modalidades específicas descritas e contempladas aqui. Especificamente, as várias características descritas em relação às várias modalidades e figuras não devem ser consideradas aplicáveis apenas a essas modalidades e/ou figuras. Pelo contrário, cada característica descrita pode ser combinada com qualquer outra característica em várias modalidades contempladas, com ou sem qualquer das outras características descritas em conjunto com essas características. Consequentemente, o afastamento na forma e detalhe pode ser feito sem se afastar do escopo da presente divulgação, como descrito nas reivindicações anexas.

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Aparelho de corte para cortar substratos flexíveis com um eixo longitudinal, o aparelho caracterizado pelo fato de que compreende: uma estrutura tendo uma superfície superior situada em um primeiro plano; uma ou mais polias presas à estrutura; um ou mais motores para acionar uma ou mais polias; lâminas de serra de fita estacionárias sem fim acopladas de maneira montável a uma ou mais polias, as lâminas de serra de fita tendo uma borda superior e inferior; um carrinho móvel para receber e avançar o substrato através de uma faixa de corte, cortando assim o substrato ao longo de um plano ortogonal ao eixo longitudinal do substrato; e opcionalmente uma ferramenta de afiar presa à estrutura do aparelho.

2. Aparelho de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o substrato é um dentre, rolos cilíndricos, toras, canos, tubos, produtos alimentícios, rolo de papel seco ou úmido ou lenços umedecidos.

3. Aparelho de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a lâmina da serra de fita é lisa.

4. Aparelho de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a lâmina da serra de fita compreende ainda uma pluralidade de dentes de corte dispostos pelo menos na borda superior e definindo o plano de corte.

5. Aparelho de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a lâmina da serra de fita é serpentina e forma um loop.

6. Aparelho de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o carrinho móvel é uma roda dentada, esteira transportadora indexadora, porta do compartimento de bombas ou qualquer outro dispositivo semelhante que possa conter o substrato.

7. Aparelho de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que existem de cerca de 2 a cerca de 40 faixas de corte.

8. Aparelho de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o motor é um servomotor.

9. Aparelho de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a ferramenta de lâmina de afiar afia contínua ou intermitentemente.

10. Aparelho de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a ferramenta de lâmina de afiar é afixada à estrutura do aparelho entre a lâmina da serra de fita e a(s) polia(s) mais externamente voltada(s).

11. Aparelho de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a lâmina de serra de fita é de cerca de 5 mil de uma polegada a cerca de 60 mil de uma polegada de espessura.

12. Aparelho de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a lâmina da serra de fita faz cortes contínuos através do substrato no mesmo ponto em cada passagem.

13. Aparelho de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que a roda dentada compreende uma pluralidade de bolsões uniformemente espaçados compreendendo de cerca de dois a cerca de quarenta bolsões.

14. Aparelho de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o carrinho móvel tem um dispositivo de retenção para cobrir o substrato no bolsão.

15. Aparelho de acordo com a reivindicação 14, caracterizado pelo fato de que o dispositivo de retenção é uma placa de bloqueio.

16. Aparelho de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a(s) polia(s) é/são ajustável/is ao comprimento do produto que está sendo cortado.

17. Método para cortar substratos flexíveis com um eixo longitudinal, o método caracterizado pelo fato de que compreende: depositar e reter o substrato em um carrinho móvel; girar o carrinho móvel com um motor; um motor para acionar uma ou mais polias através de uma ou mais faixas de corte em que as polias movem uma lâmina de serra de fita estacionária sem fim; cortar continuamente os substratos no mesmo local durante cada passagem com a lâmina da serra de fita; e opcionalmente afiar a lâmina da serra de fita com uma ferramenta de afiar enquanto corta os substratos.

18. Método de acordo com a reivindicação 17, caracterizado pelo fato de que o substrato é um dentre, rolos cilíndricos, toras, canos, tubos, produtos alimentícios, rolo de papel seco ou úmido ou lenços umedecidos.

19. Método de acordo com a reivindicação 17, caracterizado pelo fato de que a lâmina é serpentina e forma um loop.

20. Método de acordo com a reivindicação 17, caracterizado pelo fato de que a lâmina da serra de fita é lisa.