BRPI0408475B1 - Dispositivo desenrolador para bobinas de material de papel em tira com membros acumuladores temporários para o material desenrolado na fase de substituição de bobina, e processo afim - Google Patents

Abstract

"dispositivo desenrolador para bobinas de material de papel em tira com membros acumuladores temporários para o material desenrolado na fase de substituição de bobina, e processo afim". a presente invenção refere-se a um dispositivo desenrolador que compreende membros de desenrolamento para simultaneamente desenrolar uma primeira bobina (b1) e uma segunda bobina (b2), um dispositivo de união (151) para unir entre si um primeiro material de papel em tira (n1) originário da dita primeira bobina (b1) e um segundo material de papel em tira (n2) originário do dito segundo bobina (b2), um membro acumulador (24, 200) para acumular o material de papel em tira (n2) suprido a partir do segundo bobina (b2) antes da união ao material de papel em tira (n1) suprido a partir do primeiro bobina (b1).

Description

(54) Título: DISPOSITIVO DESENROLADOR PARA BOBINAS DE MATERIAL DE PAPEL EM TIRA COM MEMBROS ACUMULADORES TEMPORÁRIOS PARA O MATERIAL DESENROLADO NA FASE DE SUBSTITUIÇÃO DE BOBINA, E PROCESSO AFIM (51) Int.CI.: B65H 19/18 (30) Prioridade Unionista: 13/03/2003 IT FI2003 A 000065 (73) Titular(es): FABIO PERINI S.P.A.

(72) Inventor(es): ROBERTO MORELLI; ROMANO MADDALENI; ÂNGELO BENVENUTI

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Relatório Descritivo da Patente de Invenção para DISPOSITIVO DESENROLADOR PARA BOBINAS DE MATERIAL DE PAPEL EM TIRA COM MEMBROS ACUMULADORES TEMPORÁRIOS PARA O MATERIAL DESENROLADO NA FASE DE SUBSTITUIÇÃO DE BOBINA, E PROCESSO AFIM.

DESCRIÇÃO

CAMPO TÉCNICO [001] A presente invenção refere-se a um dispositivo desenrolador para desenrolar bobinas de material de papel em tira enrolado em torno de um fuso central para suprir material de papel em tira a uma linha de conversão ou processamento.

[002] Esta invenção também refere-se a um processo para desenrolar bobinas de material de papel em tira e para alimentar o material desenrolado em uma linha de conversão ou processamento. ESTADO DA TÉCNICA [003] Em muitas aplicações industriais, há exigência para alimentar uma linha de produção com o material de papel em tira que é desenrolado de uma bobina ou de múltiplas bobinas em paralelo. Tipicamente, a alimentação do material de papel em tira é solicitada na indústria de papel. Por exemplo, para a produção de guardanapos de papel, rolos de papel higiênico, rolos de papel toalha, ou semelhante, são providas linhas de conversão nas quais um material de papel em tira é suprido a partir de uma bobina de diâmetro grande e comprimento axial muito longo a uma série de estações a jusante, no final do que o produto acabado é obtido. No caso de rolos de papel higiênico ou produtos similares, o material de papel em tira é suprido a partir de um ou mais bobinas-mãe de diâmetro grande e é enrolado em rolos ou toros de diâmetro menor, que são sucessivamente cortados ortogonalmente com relação a seu próprio eixo para se obter rolos acabados. Em certos casos, o material de papel em tira suprido pela bobina ou

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2/31 bobinas de diâmetro grande é cortado longitudinalmente para formar em paralelo inúmeros rolos de altura menor, isto é, de comprimento axial menor.

[004] No caso da produção de guardanapos, o material de papel em tira é alimentado a partir de uma ou mais bobinas de diâmetro grande que, cortado em tiras longitudinais, caso necessário, é dobrado longitudinalmente, cortado, e dobrado transversalmente.

[005] A produção de rolos, de guardanapos ou de outros artigos é executada em alta velocidade e de maneira contínua, exigindo a substituição periódica de bobinas de diâmetro grande à medida que eles ficam esgotados. Em muitos casos, é necessário parar a linha de produção ou pelo menos reduzir drasticamente a velocidade da mesma, para permitir que bobinas vazias sejam substituídas por bobinas novos. Esta operação reduz a produtividade total da linha com danos econômicos evidentes. Portanto, há necessidade de se prover dispositivos desenroladores que permitam uma substituição rápida e confiável de bobinas vazias por bobinas novas. Estes dispositivos têm também que lidar com a união, isto é, a ligação, dos materiais de papel em tira originários de bobinas consecutivas. A finalidade disto é a de se obter uma continuidade substancial no suprimento do material de papel em tira para a linha de produção. A porção na forma de faixa contendo a união é normalmente descartada. Quando a linha produzir rolos, a porção de união terminará em um rolo ou toro que é subseqüentemente descartado e reciclado.

[006] Em WO-A-9534497, é descrito um dispositivo desenrolador que permite a união automática, rápida e confiável de dois materiais de papel em tira originários, respectivamente, de uma bobina vazia e de uma bobina nova em substituição. Neste dispositivo, é provido um transferidor ou carrinho que percorre entre uma estação de carregamento e uma estação de desenrolamento, cada vez para transferir

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3/31 uma bobina da estação de carregamento para a estação de carregamento e uma estação de desenrolamento, cada vez para transferir uma bobina da estação de carregamento para a estação de desenrolamento e para remover o núcleo tubular vazio da zona de desenrolamento para uma zona de descarregamento. No transferidor são providos meios para a preparação e a sujeição da borda dianteira livre do material de papel em tira enrolado na bobina carregado no próprio transferidor. Na estação de desenrolamento, são providos um membro de corte e um membro retentor que servem para produzir uma borda traseira livre no material de papel em tira suprido da bobina de suprimento anterior e para reter esta borda livre para a subseqüente produção da união com a borda dianteira livre de material de papel em tira na bobina inserido na estação de desenrolamento pelo transferidor. [007] Para executar a substituição da bobina vazia por uma bobina nova, é necessário, portanto, interromper o suprimento do material de papel em tira, mesmo que a operação de união seja considerada particularmente rápida pela disposição inovadora do meio de corte e união descrito nesta publicação.

[008] Em WO-A-0056644, é descrito outro dispositivo desenrolador que pode usar o mesmo tipo de mecanismo para a união de dois materiais de papel em tira originários de duas bobina sucessivos. Neste caso, também, a substituição das bobinas acontece depois de interrompida a alimentação do material de papel em tira para a linha de produção a jusante. Embora seja possível prover um certo acúmulo de material de papel em tira originário do desenrolador para a linha de produção, através de um acumulador de ornato, por exemplo, isto nem sempre é adequado devido às características do material de papel em tira, que pode não ser particularmente resistente à tração, ou devido à alta velocidade da linha de produção, que exigira um acumulador excessivamente grande. Além disso, o percurso tortuoso definido pelo

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4/31 ornato pode causar o desprendimento das fibras do material de papel em tira, especialmente, quando isto for feito de papel toalha, com a conseqüente produção de pó e uma diminuição nas características do produto acabado.

[009] Em EP-A-1136406, é descrito um desenrolador com um transferidor que transfere as bobinas de uma para a outra das duas posições de carregamento e descarregamento para uma posição de desenrolamento intermediária. O transferidor apresenta um cabeçote móvel motorizado para desenrolador a bobina. A substituição de uma bobina vazia por uma bobina nova exige a interrupção da alimentação. [0010] Foram feitos estudos para a realização de um desenrolador que permite a substituição automática e contínua das bobinas, isto é, sem interromper o suprimento do material de papel em tira para a linha de conversão ou produção a jusante do desenrolador. Exemplos de desenroladores que devem operar continuamente são descritos em US-A-5.906.333, US-A-6.030.496, EP-A-1.270.470, EP-A-0872440 e WO-A-9846509. Nestas publicações, é descrito um desenrolador no qual a bobina é sustentada por um par de braços oscilantes na fase de suprimento. Quando a bobina estiver quase vazio, os braços o depositarão em um berço formado por dois roletes, um dos quais sendo motorizado, para continuar a rotação da bobina e, conseqüentemente, o suprimento do material de papel em tira. Sucessivamente, o par de braços oscilantes recolhe uma bobina nova de um transferidor e começa a desenrolar a borda dianteira com o auxílio de uma correia de sucção. A borda dianteira livre da bobina nova é forçada a cair no topo do material de papel em tira que é desenrolado na primeira bobina, neste ponto, quase vazio. O contato entre os dois materiais de papel em tira irá provocar o transporte da borda dianteira livre do material de papel em tira enrolado em torno da segunda bobina e sua alimentação juntamente com o primeiro material de papel em tira até que seja alPetição 870170086446, de 09/11/2017, pág. 8/44

5/31 cançado um estreitamento formado por dois cilindros de gravação em relevo ou laminação, o que irá unir as duas faixas entre si.

[0011] A operação deste dispositivo desenrolador é extremamente perigosa à medida que, precisamente na fase inicial, e mais crítica, da alimentação do novo material de papel em tira seu transporte é confiado ao contato simples entre dois materiais extremamente leves. Nada garante que o material de papel em tira originária da bobina nova efetivamente siga o percurso definido pelo primeiro material de papel em tira originária da bobina que está ficando esgotada. Além disso, uma vez que a união das duas camadas tem que ocorrer quando elas apresentarem as mesmas velocidades de alimentação, é necessário dispor os cilindros que executam a união em uma distância considerável a partir da zona de desenrolamento de bobina. De fato, é considerável a quantidade de material de papel em tira desenrolado pela bobina nova na fase de aceleração até que a velocidade alcançada seja igual àquela do material vindo da primeira bobina. A distância entre a bobina e os cilindros de união tem que ser pelo menos igual ao comprimento do material de papel em tira desenrolado nesta fase de aceleração. A posição dos cilindros que executam a união dos dois materiais de papel em tira tem que estar situada no ponto no qual a cabeça do segundo material de papel em tira se encontra no momento de união e não adicionalmente atrás, porque, de outra maneira, a cabeça do material de papel em tira irá permanecer livre e será acidentalmente se enrolada em torno de um dos roletes da linha de produção com a conseqüente obstrução de toda a linha de produção.

OBJETIVOS E SUMÁRIO DA INVENÇÃO [0012] O objetivo desta invenção é o de prover um dispositivo desenrolador que permita, de maneira confiável, a substituição de uma bobina vazia por uma bobina nova, enquanto em velocidade, isto é, fazendo com que a bobina nova gire em uma velocidade periférica

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6/31 oportuna, tipicamente igual àquela da bobina que está sendo esgotada, antes de executar a união dos dois materiais de papel em tira. [0013] Este e outros objetivos e vantagens, que se tornarão evidentes àqueles versados na técnica a partir da leitura do texto, a seguir, são essencialmente conseguidos com um dispositivo desenrolador que inclui:

[0014] - membros de desenrolamento para simultaneamente desenrolar uma primeira bobina e uma segunda bobina, [0015] - um dispositivo de união para unir entre si um primeiro material de papel em tira originário da dita primeira bobina e um segundo material de papel em tira originária da dita segunda bobina, [0016] - um membro acumulador para acumular o material de papel em tira suprido pela dita segunda bobina antes da união com o material de papel em tira suprida pela dita primeira bobina.

[0017] Com o dispositivo deste tipo, é possível efetivamente manter sob controle a borda dianteira livre e a primeira porção do material de papel em tira desenrolado de uma bobina nova destinada a substituir a bobina que está sendo esgotada. O acúmulo é executado até que a bobina nova alcance uma velocidade rotacional adequada, que, quando alcançada, permitirá que seja feita a união entre os dois materiais de papel em tira.

[0018] Não é mais necessário, como nos dispositivos conhecidos, abandonar a extremidade livre do material originário da segunda bobina no material que é suprida da bobina que está sendo esgotado. A possibilidade de acumular o material de papel em tira durante a fase de aceleração da segunda bobina também permite que o dispositivo de união fique situado muito próximo da posição das bobinas.

[0019] Além disso, com a disposição do membro acumulador temporário a jusante da zona na qual a união começa entre os materiais de papel em tira originários das duas bobinas diferentes, é possível

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7/31 colocar o dispositivo de união perto do desenrolador, com as conseqüentes vantagens relacionadas ao tamanho da linha e à confiabilidade no controle do material em trânsito.

[0020] Em uma concretização prática e vantajosa, o membro acumulador é reversível, isto é, realizado de maneira que ele possa passar de novo o material de papel em tira acumulado, depois que o primeiro e o segundo materiais de papel em tira tenham sido unidos entre si. Desta maneira, a porção inicial, desenrolada da segunda bobina e temporariamente acumulada pelo membro acumulador, é conduzida para longe para a linha de transformação e recuperada como resíduos no fim da linha, por exemplo, a partir do rolo ou toro contendo a união dos dois materiais de papel em tira.

[0021] Em uma possível concretização da invenção, o membro de união e os membros de desenrolamento são controlados de maneira que o membro de união una entre si o primeiro e o segundo materiais de papel em tira, quando as primeira e segunda bobinas girarem substancialmente na mesma velocidade periférica.

[0022] Na prática, o membro acumulador pode incluir pelo menos um rolo motorizado ao qual é fixada a borda dianteira livre do material de papel em tira enrolado na bobina nova, de modo que ele possa ser enrolado em torno do dito rolo motorizado, quando a bobina nova for forçada a girar e antes que este material de papel em tira seja unido ao material de papel em tira suprida da bobina que está sendo esgotada.

[0023] Em uma concretização modificada da invenção, o membro acumulador inclui uma câmara de sucção.

[0024] De acordo com outro aspecto, um objetivo desta invenção é o de prover um processo de desenrolar um material de papel em tira que permita o controle correto do material de papel em tira e a rápida substituição de bobinas vazias por bobinas novas sem interrupção da

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8/31 alimentação de material para uma linha de produção.

[0025] De acordo com a invenção, este objetivo é alcançado por meio de um processo que compreende as seguintes fases:

[0026] - o desenrolamento de um primeiro material de papel em tira originária de uma primeira bobina e o suprimento do dito material de papel em tira a uma linha de produção, [0027] - a rotação de uma segunda bobina e o início do desenrolamento de um segundo material de papel em tira a partir do mesmo, [0028] - o acúmulo do dito segundo material de papel em tira em um membro acumulador, [0029] - a união do dito segundo material de papel em tira ao dito primeiro material de papel em tira e o suprimento do dito segundo material de papel em tira à dita linha de produção.

[0030] Características vantajosas adicionais e concretização do processo e do dispositivo, de acordo com a invenção, são indicadas nas reivindicações anexas.

[0031] A seguir, a invenção será ilustrada com aplicação a um desenrolador automático de nova concepção, que apresenta inúmeras vantagens e inovações com relação aos desenroladores conhecidos. Contudo, tem que ser entendido que a invenção poderia também ser aplicada a tipos conhecidos de desenroladores, por exemplo, do tipo descrito em US-A-5.906.333, US-A-6.030.496, EP-A-1.270.470, EP-A0872440, WO-A-9846509, ou a qualquer dispositivo desenrolador onde seja possível fazer com que duas bobina girem simultaneamente para executar a união. A invenção pode também ser aplicada a desenroladores onde, no funcionamento regular, isto é, depois da união entre os materiais de papel em tira, o desenrolamento é efetuado através de tração.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS [0032] A invenção será melhor entendida seguindo a descrição e

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9/31 os desenhos anexos, que ilustram uma concretização prática nãolimitativa da invenção. Em particular, nos desenhos:

[0033] As Figuras 1A-1K mostram vistas laterais da estação de desenrolamento em uma série de posições sucessivas durante a mudança de bobina.

[0034] A Figura 2 mostra uma vista plana, parcialmente em seção, ao longo de II-II da Figura 1A, com partes removidas.

[0035] A Figura 3 mostra uma vista lateral, parcialmente em seção, ao longo de III-III da Figura 4, do transferidor separadamente da estação de desenrolamento.

[0036] A Figura 4 mostra uma vista plana ao longo de IV-IV da Figura 3.

[0037] As Figuras 5A e 5B mostram uma vista lateral de um dos meios de suporte para as bobinas em duas posições diferentes.

[0038] A Figura 6 mostra uma vista em seção ao longo de VI-VI da Figura 5B de um dos meios de suporte da bobina.

[0039] As Figuras 7A e 7B mostram uma vista lateral esquemática ampliada do dispositivo de união e do membro acumulador, em duas posições diferentes durante a união dos dois materiais de papel em tira originários das duas bobina.

[0040] As Figuras 8A e 8B mostram uma vista lateral esquemática ampliada de uma concretização modificada para o membro acumulador em duas condições diferentes.

[0041] As Figuras 9A-9F mostram quatro etapas de operação diferentes de um dispositivo desenrolador, de acordo com a invenção, em uma concretização diferente.

[0042] A Figura 10 mostra um detalhe ampliado do desenrolador das Figuras 9A-9F.

[0043] E a Figura 11 mostra uma ampliação similar à Figura 10, em uma concretização ligeiramente diferente do meio de união.

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DESCRIÇÃO DETALHADA DAS CONCRETIZAÇÕES PREFERIDAS

DA INVENÇÃO [0044] O dispositivo desenrolador, de acordo com a invenção, genericamente indicado pela referência 1 no exemplo ilustrado, inclui uma estação de carregamento 3 disposta na lateral de uma estação de desenrolamento 7. Um transferidor ou carrinho 9 (vide Figura 2, em particular) é provido com movimento de translação recíproco nas direções da seta dupla f9 para mover entre a estação de carregamento 3 e a estação de desenrolamento 7. Com referência específica à vista plana na Figura 2, com o movimento do transferidor 9 para a direita, ele pode transferir a bobina B2 para a estação de desenrolamento 7.

[0045] Conforme pode ser visto nas Figuras 3 e 4, em particular, onde o transferidor 9 é mostrado separadamente dos outros membros do dispositivo desenrolador, o transferidor apresenta uma estrutura ou armação 11 equipada com rodas 10 acionadas por um motor 12 que confere movimento nas direções da seta dupla f9. Na armação 11, as correias de suporte 15 com uma disposição na forma de V são providas para criarem um berço de suporte para as bobinas. Cada bobina colocada no transferidor 9 é orientada com seu próprio eixo paralelo à direção de movimento do próprio transferidor 9. Um membro retentor é associado com o berço de suporte para a borda dianteira livre de cada bobina cada vez que uma é colocada no transferidor, este membro indicado como um todo pelo numeral de referência 17 na Figura 4. O membro retentor 17 apresenta um par de lados rigidamente ligados à estrutura ou armação 11 do carrinho ou transferidor 9, aproximadamente formado como um V invertido, e indicado pelas referências 19 e 21. Conforme visto nas ampliações das Figuras 7A e 7B, em particular, uma barra 23 corre entre os lados 19 e 21 paralela à direção de movimento do transferidor 9 e a qual apresenta uma borda destinada a facilitar o corte reto da borda dianteira do material de papel em tira enrolaPetição 870170086446, de 09/11/2017, pág. 14/44

11/31 do em cada bobina colocada a bordo do trole ou transferidor 9.

[0046] A barra 23 é aplicada próximo das extremidades inferiores dos respectivos braços substancialmente verticais dos lados 19 e 21. Estes braços substancialmente verticais são conectados no topo a um braço inclinado integral com a armação 11 do transferidor 9. Na zona de convergência, correspondendo ao vértice do V invertido, os dois lados definem um espaço vazio para fins que se tornarão brevemente evidentes. Um eixo de pivô 25 passa ligeiramente abaixo da zona de convergência dos dois braços que formam os lados 19 e 21, em torno de cujo eixo gira um par de membros semicirculares 27 e 29 associados a cada lado 19 e 21. Os roletes ou hastes 31 e 33 são limitados a cada par de membros semicirculares 27 ou 29. Respectivos acionadores de cilindro-plistão 35-37 são associados com os lados 19 e 21 para controlarem a oscilação dos membros semicirculares 25 e 27 para fins que se tornarão claros, a seguir.

[0047] Os braços verticais dos lados 19 e 21 conduzindo a barra 23 também suportam um rolo de sucção 24, motorizado através de um motor 26, a finalidade do qual será explicada, a seguir, com referência ao princípio de operação do dispositivo desenrolador.

[0048] A estação de desenrolamento 7 (vide Figura 1A, em particular) inclui um par de prumos verticais 41 e 43 ligados por um tirante horizontal 45. Dentro desta estrutura semelhante a um portal 41, 43 e 45, é delimitado um espaço através do qual o transferidor 9 transita em seu movimento de transferência de bobinas das estações de carregamento 3 e 5 para a estação de desenrolamento 7. Na verdade, cada prumo 41 e 43 é duplo, conforme pode ser visto na Figura 2, em particular. Dois braços, indicados como um todo pela referência 49, deslizam verticalmente no prumo duplo 41, definindo um primeiro suporte para uma primeira bobina na estação de desenrolamento na estação

7. Os dois braços 49 são mostrados separadamente na ampliação na

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Figura 6 e serão descritos em maiores detalhes adiante. Um par similar de braços 51 é verticalmente móvel ao longo do prumo duplo 43 e define um segundo suporte para uma segunda bobina dentro da estação de desenrolamento 7. O movimento de levantamento e abaixamento de cada par de braços 49 e 51 é acionado pelos respectivos motores 53 e 55, através de eixos horizontais 57 e 59. Os eixos 57 e 59 transmitem o acionamento através de transmissões angulares e eixos auxiliares, cada a um par de hastes rosqueadas verticais 60 para os braços 49 e 61 e para os braços 51 (vide Figura 2, em particular). [0049] Os braços 49 são substancialmente idênticos aos braços 51 e, portanto, apenas os braços 49 serão descritos com referência à Figura 6. Cada um dos ditos braços apresenta um par de lados 65 limitados por uma viga transversal 67 que conduz um parafuso de porca 69 engatado na respectiva haste rosqueada 59. Os lados 65 são integrais com placas de suporte 71 (vide Figura 5A e Figura 5B) conduzindo rolos de guia 73 ao longo dos prumos 41. Conforme pode ser visto na Figura 6, em particular, nas extremidades opostas dos lados 65 com relação à posição dos rolos 73, os eixos 77 são providos para cada braço 49, com eixos horizontais A-A em torno dos quais os grupos 79 oscilam, cada um dos quais conduz um respectivo fuso ou cabeçote móvel 81, 83. Os grupos de transportadores de fuso ou de transportadores de cabeçote móvel 79 assume duas posições, mostradas nas Figuras 5A e 5B. Na posição mostrada na Figura 5A, o eixo dos cabeçotes móveis 81 e 83, indicado por B-B e paralelo ao eixo de oscilação A-A dos grupos de transportador de cabeçote móvel 79, está acima do eixo de oscilação A-A. Contrariamente, na Figura 5B, os eixos B-B e A-A são alinhados em um plano horizontal. Esta posição é definida por um batente fixo 85, integral com os lados 65, e por um batente móvel 87, integral com o respectivo grupo de cabeçote móvel-transportador 79. O movimento oscilante dos grupos de cabeçote móvelPetição 870170086446, de 09/11/2017, pág. 16/44

13/31 transportador 79 é controlado por um respectivo acionador de cilindropistão 89 conduzido por cada braço 49 (Figuras 5A e 5B).

[0050] Conforme pode ser visto na seção transversal da Figura 6, em particular, o cabeçote móvel 81 é livremente montado em uma luva 91 que desliza dentro do transportador de cabeçote móvel 79 e o movimento de translação do qual ao longo do eixo B-B do próprio cabeçote móvel é acionado por um motor 93 através de uma transmissão de cremalheira e pinhão 95 e 97. Uma disposição similar, indicada com os mesmos números de referência, é provida para acionar o movimento de translação da luva 92 do cabeçote móvel 83 ao longo de seu próprio eixo. Entretanto, ao contrário do cabeçote móvel 81, o cabeçote móvel 83 não esta inativo, mas acionado em rotação em torno de seu próprio eixo por um motor 99 e transmissão incluindo uma primeira correia 101, uma polia 103 no eixo A-A, uma segunda polia 105, uma segunda correia 107 e uma polia 109 ajustada no eixo do cabeçote móvel 83.

[0051] Entre os dois elementos que formam o prumo duplo 41, um membro de desenrolamento de superfície, indicado como um todo pela referência 110, é disposto para a finalidade (conforme será descrito em maiores detalhes adiante) de desenrolar as bobinas do material de papel em tira para uma parte significativa do ciclo de desenrolamento, possivelmente, em combinação com os membros de desenrolamento central associados com os dois braços de suporte de bobina. O membro de desenrolamento de superfície 110 inclui braços oscilantes 111 articulados em torno de um eixo horizontal 113 paralelo à direção de translação do transferidor 9. O membro de desenrolamento de superfície 110 é substancialmente removido da vista na Figura 2 para fins de clareza do desenho, mas é claramente ilustrado nas Figuras 1A-1K. O par de braços oscilantes 111 conduz três rolos 114, 115 e 116 com eixos paralelos que são também paralelos ao eixo de oscilação 113

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14/31 dos braços 111, em torno dos quais as correias 117 funcionam para formarem o meio de transmissão do movimento de desenrolamento para as bobinas. Um rolo de guia 116, coaxial com o eixo de oscilação 113 dos braços 111, é acionado em rotação por uma correia 119 que é acionada por um motor 121. O movimento oscilatório dos braços 111 é conferido por um acionador de cilindro-pistão 123, enquanto que a tensão das correias 117 é controlada por um acionador de cilindropistão 125 conduzido pelos braços 111, articulados em uma extremidade aos ditos braços 11 e em outra extremidade aos braços auxiliares 112 que conduzem o rolo de transferência 114 e articulados em torno de um eixo de oscilação 112A conduzido pelos braços 111. O tensionamento das correias 117 e o movimento dos braços 111 são controlados com o uso de processo conhecidos e não são descritos. [0052] Um dispositivo de coleta 131 para bobinas vazios pode ser movido ao longo de um tirante 45, nas direções indicadas pela seta dupla f131. O dispositivo de coleta 131 apresenta um berço verticalmente móvel 133 que pode se mover nas direções indicadas pela seta dupla f133 entre as duas posições de extremidade mostradas nas Figuras 1A e 1B para descarregar bobinas vazias para um transportador 135 ou para outro dispositivo de remoção. O dispositivo de coleta 131 e o respectivo berço 133 apresentam também um movimento horizontal para a posição mostrada na Figura 1K.

[0053] Um par de braços oscilantes curvados 139 é articulado no tirante 45, em torno de um eixo 137, paralelo à direção de translação do transferidor 9. As extremidades opostas dos braços 139 em correspondência àquelas articuladas no tirante 45 sustentam um rolo 141 (possivelmente motorizado) destinado a fazer contato com o material de papel em tira para desviar o percurso do mesmo durante as fases de mudança de uma bobina quase esgotado por uma bobina cheio, conforme será descrito em detalhes adiante. Os braços curvados 139

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15/31 formam um laço, de modo a circundar o eixo de uma bobina que está ficando esgotado.

[0054] No lado da estação de desenrolamento 7 que emite o material de papel em tira, há um rolo de guia 143 (vide Figuras 7A e 7B, em particular,) para o qual é transferido o material de papel em tira desenrolada da bobina. O rolo 143 pode ser inativo ou motorizado. Ao longo do percurso do material de papel em tira suprido da estação de desenrolamento, a jusante do rolo de guia 143, é provido um dispositivo de união, indicado genericamente e como um todo pela referência 151, a função do qual é a de unir um material de papel em tira originário de uma bobina quase vazio ao material de papel em tira originário de uma bobina nova esperando e destinado a substituir aquele que está ficando esgotado. O dispositivo de união 151 inclui um rolo de contrapressão 153 com o qual cooperam os roletes 155 e 157 dos dois respectivos grupos de ligação por dobra 159 e 161. Os roletes 155 oscilam em torno de um eixo 163 paralelo ao eixo do rolo de contrapressão 153 e pressionam contra este sob o efeito de um membro impulsor que consiste, neste exemplo, em foles de pressão 165. Os roletes 157 oscilam em outro de um eixo 167 sob a força dos foles de pressão 169 ou outro membro impulsor. Os grupos de ligação por dobra 159 e 161 são conhecidos por si e operam de maneira conhecida, e assim não exigem qualquer descrição adicional neste contexto.

[0055] Um membro de interrupção 171 é disposto acima do dispositivo de união 151 para cortar o material de papel em tira originária da bobina que está ficando esgotado depois da união com o material de papel em tira originário de uma bobina nova cheia. No exemplo ilustrado, o dispositivo de interrupção 171 consiste de uma barra 173 que conduz uma lâmina dentada 175 e limitada por um par de braços oscilantes 177. A oscilação dos braços 177 em torno do eixo de oscilação 179 é controlada por um acionador de cilindro-pistão 181.

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16/31 [0056] A operação do dispositivo desenrolador que foi descrita até este momento será agora ilustrada com referência específica à série de Figuras 1A-1K. Na Figura 1A, o suporte formado pelos dois braços paralelos 51 está em uma posição elevada no prumo duplo 43, que será indicado como a posição de desengate. Os grupos de cabeçote móvel-transportador 79 associados com os dois braços 51 são orientados em uma maneira que os eixos B-B dos cabeçotes móveis fiquem localizados acima do eixo A-A de oscilação dos próprios grupos de cabeçote móvel-transportador. O par de braços 49 que forma o outro suporte de bobina está situado em uma posição abaixada no prumo duplo 41.

[0057] B1 indica uma primeira bobina a partir do qual um primeiro material de papel em tira N1 é desenrolado para alimentar uma linha de produção a jusante, genericamente e sumariamente indicada por L. A posição dos braços 49 é tal que a bobina que é desenrolado B1 é ligeiramente levantado do transferidor 9, que foi inserido no espaço delimitado pelos prumos 41 e 43 para trazer a bobina B1 para a posição correta para ser agarrado e levantado pelos braços 49 e pelos cabeçotes móveis que eles conduzem. O membro de desenrolamento de superfície 110 é mantido com sua própria correia 117 em contato de pressão com a superfície externa da bobina B1 e o motor 121, acionando as correias 117 em rotação, provocando a rotação e, portanto, o desenrolamento da bobina B1 para suprir o material de papel em tira N1. A rotação pode também ser controlada em combinação com o membro de desenrolamento central associado com os braços 49, isto é, através do motor 99. Isto será particularmente vantajoso, quando a bobina apresentar uma baixa densidade.

[0058] O dispositivo de coleta 131 está à esquerda extrema (no desenho) do tirante 45, isto é, no outro lado a partir de onde o material de papel em tira é suprido para a linha de processamento L. O berço

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133 do dispositivo de coleta 131 está na posição inferior, para liberar uma bobina vazia, indicado por B0, sobre o transportador 135. Este pode ser formado, por exemplo, por uma série de rodas de borracha ou semelhante.

[0059] Na Figura 1B, o eixo da bobina B1 na fase de suprimento está ainda na mesma posição da Figura 1A, isto é, na posição definida pelo eixo B-B dos cabeçotes móveis 81 e 83 do suporte formado pelos braços 49. O membro de desenrolamento de superfície 110 girou em uma direção para a direita com relação à figura anterior a fim de permanecer em contato com a bobina e a continuar a transmitir o torque necessário para o desenrolamento do mesmo. Os braços curvados 139 giraram, com relação à Figura anterior, em uma direção para a esquerda, enquanto que o berço 133 do dispositivo de colete 131 foi trazido para uma posição elevada, diretamente abaixo da viga 45. [0060] Na fase de desenrolamento ilustrada nas Figuras 1A e 1B, o torque para manter a bobina B1 em rotação pode ser suprido unicamente pelo membro de desenrolamento de superfície 110, ou também em combinação com o membro de desenrolamento central constituído pelo cabeçote móvel motorizado 83. Por exemplo, em uma maneira conhecida, o torque poderia ser aplicado através de um sistema de desenrolamento de superfície e também através de um sistema de desenrolamento central, estes sendo coordenados para otimizarem as condições de desenrolamento. Para bobinas particularmente pequenas e/ou particularmente compactas, também é possível imaginar o uso direto e exclusivo do sistema de desenrolamento central através do cabeçote móvel 83, eliminando assim o membro de desenrolamento de superfície 110.

[0061] Já nesta fase, o transferidor 9 que trouxe a bobina B1 para a estação de desenrolamento 7 pode ser transferido para a estação de carregamento 3, para receber uma bobina nova que será inserida na

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18/31 estação de desenrolamento no ciclo sucessivo. Portanto, pode ser apreciado que o transferidor não necessariamente tem que ser um transferidor duplo, como nas máquinas tradicionais, embora a possibilidade não seja excluída. Nas figuras sucessivas, o transferidor 9 é sempre mostrado na mesma posição, mas deve ser entendido que ele poderia ser removido da estação de desenrolamento.

[0062] A Figura 1C mostra o início da fase de troca da bobina B1 que está sendo esgotada por uma bobina nova B2, a qual tem que ser inserida pelo transferidor 9. A inserção acontece com um movimento de translação do transferidor 9 na direção ortogonal ao plano da figura. O membro de desenrolamento de superfície 110 foi forçado a oscilar na direção para a esquerda para movê-lo para longe da bobina B1. Nesta fase, a bobina B1 é mantida em rotação apenas pelo cabeçote móvel motorizado 83, para continuar o suprimento do material de papel em tira N1 em uma maneira substancialmente contínua à linha de produção a jusante. O par de braços 49 começou a se mover para cima na direção do tirante 45.

[0063] Na sucessiva Figura 1D, o par de braços 49 alcançou a posição de levantamento máximo, também designada de posição de soltura, porque, nesta posição (depois que o material de papel em tira enrolado na bobina B1 tenha sido esgotado), os cabeçotes móveis 81 e 83 serão extraídos do eixo central da bobina vazia para liberá-lo para o dispositivo de coleta 131. O par de braços curvados 139 foi girado para trazê-lo para a posição angular ilustrada na Figura 1A. A distância entre os dois braços curvados 139 é maior que a largura do material de papel em tira enrolado na bobina, de modo que eles possam ser trazidos para perto do eixo da própria bobina. Nesta posição, todo o espaço entre os prumos 41 e 43 fica livre e o transferidor 9 pode transitar para inserção neste espaço de uma bobina nova destinada a substituir a bobina B1 na fase de esgotamento. De fato, o percurso do

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19/31 material de papel em tira N1 da bobina B1 para a linha de transformação foi desviado pela ação dos braços curvados oscilantes 139, a função dos quais é exatamente a de mover o material de papel em tira que é suprido ao longo do espaço no qual uma bobina nova tem que ser inserida.

[0064] Conforme pode ser visto na Figura 1D, graças ao fato dos cabeçotes móveis 81 e 83 do par de braços 51 serem obrigados a oscilar em uma direção para a direita em torno do eixo A-A para trazer seus eixos B-B para o alinhamento vertical acima do eixo A-A, o movimento de elevação dos braços 49 não provoca colisão entre os cabeçotes móveis dos dois pares de braços 49 e 51. A bobina B1 não colide com os cabeçotes móveis dos braços 51 à medida que estes estão em uma posição axialmente retraída, isto é, na distância recíproca máxima. Nesta posição, a distância entre os cabeçotes móveis é maior que a altura, isto é, o comprimento axial, das bobinas controlados pelo dispositivo desenrolador.

[0065] A Figura 1E mostra o dispositivo na mesma condição que a figura anterior, mas depois da translação do transferidor 9 que trouxe uma bobina nova, indicada por B2, entre os prumos 41 e 43, e na qual é enrolada um segundo material de papel em tira indicado por N2. A borda principal ou dianteira livre do material de papel em tira N2 foi recortada e preparada enquanto a bobina estava na estação de carregamento 5 ou 3. Conforme anteriormente mencionado, para recortar o material de papel em tira, é provida uma barra 23 a qual constitui uma guia para a lâmina de corte ou outra ferramenta de corte usada pelo operador para criar uma borda limpa no material de papel em tira. Esta borda é então fixada ao rolo 24. Conforme mencionado, este pode ser um rolo de sucção, para deter a borda livre do material de papel em tira. Os membros semicirculares 27 e 29 estão na posição mostrada na Figura 1E a fim de suportar a seção inicial do material de papel em

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20/31 tira acima do rolo de guia de eixo fixo 143. Isto permite que o transferidor 9 percorra da posição de carregamento para a posição de desenrolamento sem o material de papel em tira preparado no mesmo interferindo com o rolo de guia 143. Uma vez que a bobina B2 tenha alcançado a posição na Figura 1E, os membros semicirculares 27 e 29 podem ser retornados para a posição retraída mostrada na Figura 7A, de modo que o material de papel em tira N2 se apóie no rolo de guia 143. [0066] Na seguinte Figura 1F, o par de braços 51, que forma o segundo suporte para as bobinas no dispositivo desenrolador, foi trazido para a posição inferior nos prumos 43. Esta posição é também denominada de posição de engate, porque ela é a posição na qual a bobina é engatada pelos cabeçotes móveis. Os grupos de cabeçote móveltransportador 79 foram obrigados a oscilarem na direção para a esquerda para trazer os eixos dos cabeçotes móveis 81 e 83 associados com os braços 51 para uma posição horizontalmente alinhada com o eixo A-A da oscilação dos grupos de cabeçote móvel-transportador 79. Nesta condição, o eixo B-B dos dois cabeçotes móveis 81 e 83 conduzidos pelos braços 51 está na mesma posição na qual os eixos dos cabeçotes móveis 81 e 83 conduzidos pelos braços 49 estavam na fase anterior levando a bobina B1 do meio de transporte 9. Isto permite apenas um movimento de translação que é conferido ao transferidor 9 na direção ortogonal ao plano da Figura. Alternativamente, se a mudança da configuração geométrica dos cabeçotes móveis com relação aos braços 49 e 51 que os conduzem não fosse contemplada, seria possível dispor estes braços em uma distância recíproca suficiente para impedir colisões, e conferir um movimento de translação adicional ao sistema de inserção de bobina, por exemplo, equipando o transferidor 9 com uma corrediça que propicia um movimento ortogonal à direção de inserção e extração do transferidor 9 com relação à estação de desenrolamento 7.

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21/31 [0067] Na Figura 1G, o par de braços 51 foi ligeiramente levantado para trazer o eixo da bobina B2 para a mesma posição assumida na Figura 1A pelo eixo da bobina B1. Desta maneira, à medida que a bobina B2 perdeu o contato com as correias de suporte 15 providas no transferidor 9, é possível dar início à rotação da bobina B2.

[0068] Conforme pode ser visto na Figura 1H, neste ponto, o membro de desenrolamento de superfície 110 é forçado a oscilar na direção para a direita para trazer as correias 117 para o contato com a superfície cilíndrica externa da bobina B2, para dar início ao desenrolamento da própria bobina. É dada partida ao motor 121 com uma rampa de aceleração adequada, a partida fazendo com que a bobina B2 gire. Ela é angularmente acelerada até que a velocidade do material de papel em tira N2 (e, portanto, a velocidade periférica da bobina) alcance a velocidade de alimentação do material de papel em tira N1 originária da bobina B1. A velocidade de alimentação do material de papel em tira N1 pode ser temporariamente reduzida, caso apropriado. [0069] O tempo necessário para trazer a velocidade periférica da segunda bobina B2 até a velocidade periférica da primeira bobina B1 é relativamente curto. O material de papel em tira N2 que é suprido à bobina B2, nesta fase, é coletado em torno de um rolo motorizado 24 ao qual a borda dianteira do material de papel em tira foi conectada de antemão. Para esse fim, o motor 26 é operado, a velocidade do qual é adequadamente controlada de acordo com a velocidade periférica da bobina B2. Antes da execução da união do material de papel em tira N2 com o material de papel em tira N1, os ditos dois materiais passam através dos roletes 155 do grupo de ligação por dobra 159 e do rolo de contrapressão 153, que também serve como um rolo de guia ou rolo inativo para o material de papel em tira alimentado para a linha de produção a jusante, antes que estes dois elementos sejam pressionados um contra o outro.

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22/31 [0070] Na sucessiva Figura 1I, é mostrada a fase de união do material de papel em tira N1 originária da bobina quase vazia B1 com o material de papel em tira N2 originária da bobina B2. Para esta finalidade, os grupos de ligação por dobra 159 e 161 são operados para trazerem os respectivos roletes 155 e 157 para pressionarem contra o rolo de contrapressão 153. A posição tomada por estes membros, nesta fase, é ilustrada na Figura 7A. As duas séries dos roletes de ligação por dobra 155 e 157 são unidas sob pressão dos dois materiais de papel em tira, que são alimentados em paralelo e na mesma velocidade. [0071] À medida que parte do material de papel em tira N2 foi enrolada em torno do rolo 24 durante a fase de aceleração da bobina B2, para automaticamente recuperar esta porção do material de papel em tira, uma vez que a operação de união acima descrita tenha começado através do fechamento dos grupos de ligação por dobra, é possível diminuir a velocidade e então inverter a direção de rotação do motor 26 e do rolo 24 para emitir a cabeça do material de papel em tira N2 para a linha de transformação L juntamente com o material de papel em tira N1 ainda na fase de suprimento da bobina B1 e o material de papel em tira N2 que são enrolados da bobina B2. Esta situação é mostrada em detalhes na Figura 7B.

[0072] Em um momento adequado nesta fase de operação, o material de papel em tira N1 originário da primeira bobina B1 é cortado através do membro de interrupção 171. A fase de corte ou interrupção do material de papel em tira originário do bobina quase vazio B1 é mostrada na Figura 1J. Depois do início da operação de união e até a passagem da traseira do material de papel em tira N1 e da cabeça do material N2 através do dispositivo de união 151, um material formado nas três camadas é alimentado a partir do dispositivo de união 151, isto é, o material de papel em tira N1 e o material de papel em tira N2 dobrados. Depois da passagem da cabeça do material de papel em

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23/31 tira N2 que se destaca do rolo 24 e da traseira do material de papel em tira N1 através do estreitamento formado pelo rolo de contrapressão 153 e pelos roletes de ligação por dobra 157, na saída do dispositivo de união 151 haverá novamente material composto de uma única camada apenas, isto é, o material de papel em tira N2, que dá início à alimentação regular à linha de conversão a jusante. A seção na qual a união foi formada será descartada a jusante por meio de sistemas conhecidos e reciclada.

[0073] Na sucessiva Figura 1K, é mostrado como o dispositivo de coleta 131 recupera a bobina vazia B1 que é liberada pelos cabeçotes móveis 81 e 83 no berço 133. O dispositivo de coleta se move então para uma posição similar àquela na Figura 1A, com o berço 133 na posição inferior para descarregar os resíduos da bobina B1.

[0074] Conforme pode ser visto comparando as Figuras 1A e 1K, o suprimento do material de papel em tira N2 continua com o dispositivo desenrolador em uma configuração substancialmente simétrica àquela mostrada na Figura 1A. Quando a bobina B2 ficar esgotado, o dispositivo irá executar um ciclo de substituição substancialmente simétrico àquele descrito, onde os braços 49 e 51, com os respectivos membros que eles conduzem, irão executar operações parcialmente invertidas com relação àquela descrita acima.

[0075] A partir de cima, será apreciado que o dispositivo desenrolador acima descrito é capaz de executar a substituição de uma bobina quase vazia por uma bobina nova e unir o material de papel em tira originário da bobina quase vazia ao material de papel em tira originário da bobina nova sem parar o suprimento para a linha de produção a jusante e também recuperar todo o material de papel em tira enrolado do bobina nova durante a fase de união, para simplificar as operações de reciclagem. Nenhum resíduo de material de papel em tira permanece no transferidor 9. A porção do material de papel em tira N1 parcialPetição 870170086446, de 09/11/2017, pág. 27/44

24/31 mente enrolado a partir da bobina vazia B1 (entre este e o dispositivo de interrupção 171) é recuperada em torno do núcleo tubular do bobina B1 com a inversão da direção de rotação do cabeçote móvel 83 do respectivo par de braços 51, de tal modo que ela não possa dificultar as operações de descarregamento.

[0076] À medida que a bobina B1 que está sendo esgotada tem que ter sua velocidade diminuída até que ele pare depois que o corte do material de papel em tira N1 tenha sido executado, este continua a ser desenrolado por um certo comprimento até que a direção de rotação da bobina B1 seja invertida para permitir sua recuperação. Para impedir que esta porção residual do material de papel em tira N1 interfira com outros membros da máquina, e, em particular, com os membros do dispositivo de união, é vantajosamente provido um elemento de coleta na forma de uma superfície curvada 172 ou outro sistema de contenção.

[0077] O uso de dois grupos de ligação por dobra 159 e 161, conforme descrito acima, assegura que, na porção do materiais onde a união é feita entre os material de papel em tira N1 e N2, não haja quaisquer bordas livres que possam impedir a alimentação do próprio material. De fato, quando o primeiro grupo de ligação por dobra 159 se fechar para formar a união, uma zona unida por meio de ligação por dobra entre os dois materiais de papel em tira N1 e N2 começará a ser criada. Sem o segundo grupo de ligação por dobra 161, a porção do material de papel em tira temporariamente acumulada no rolo 24 simplesmente seria arrastada pelo material depois da união, permanecendo livre do risco de ser desviada. A presença do segundo grupo de ligação por dobra assegura que esta porção do material de papel em tira N2 é forçada a aderir por meio da ligação por dobra ao material que avança em uma maneira controlada e não em uma maneira livre para a linha de conversão a jusante L. O segundo grupo de ligação por

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25/31 dobra também garante uma união mais confiável das camadas, exercendo tração suficiente sobre a porção do material temporariamente enrolado e acumulado no rolo 24, para facilitar a recuperação.

[0078] A disposição específica do rolo 24 para o acúmulo temporário do material de papel em tira N2 originário da bobina B2 a jusante da posição do primeiro grupo de ligação por dobra 159, isto é, a zona na qual são unidos os materiais de papel em tira N1 e N2, permite que a segunda bobina B2 seja acelerada significativamente antes da execução da união, e, portanto, essencialmente de não excessivamente reduzir a velocidade de alimentação do material de papel em tira. Ao mesmo tempo, contrário aos dispositivos conhecidos, não é necessário se ter uma grande distância entre os membros de união e a posição das bobinas que são desenroladas. Conforme pode ser observado nos desenhos, a união ocorre em uma posição muito próxima das bobinas, isto permitindo um melhor controle do material de papel em tira e uma maior compacidade da linha de produção.

[0079] A partir do descrito acima, fica também claro que uma das vantagens do dispositivo nesta concretização é representada pela possibilidade de recuperar, sem intervenção manual, a cabeça do material de papel em tira da bobina nova que irá substituir a bobina vazia. Isto exige a utilização do rolo motorizado 26.

[0080] Entretanto, outras configurações são também possíveis para realizar um membro de acúmulo para a porção inicial do material de papel em tira originário da bobina nova. Uma configuração alternativa é ilustrada nas Figuras 8A e 8B. Partes iguais ou equivalentes àquelas das figuras anteriores (em particular, as Figuras 7A e 7B) são indicadas com os mesmos números de referência. Neste caso, o rolo 24 e o respectivo motor 26 estão ausentes e a barra 23 é oca e equipada com fendas ou orifícios de sucção que detêm a cabeça do material de papel em tira N2 na fase de preparação até que a respectiva bobina

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B2 seja inserida dentro da estação de desenrolamento 7.

[0081] Durante a fase de aceleração da bobina B2, a porção inicial do material de papel em tira N2 é sugada dentro de uma câmara 200 provida na estação de desenrolamento 7. Graças a um tubo de sucção 202, a pressão dentro da câmara 200 é ligeiramente menor que aquela da atmosfera. A sucção através da barra oca 23 é interrompida. O material de papel em tira que, no desenho anterior da concretização foi enrolado em torno do rolo 24, se acumula, portanto, na câmara 200. Para impedir que o material de papel em tira que se acumula na câmara de sucção 200 obstrua a sucção, um cesto 204 é colocado dentro da câmara para deter o material de papel em tira.

[0082] Uma vez que a união dos dois materiais de papel em tira é completada, a sucção dentro da câmara 200 poderá ser interrompida e todo o material que foi acumulado será recuperado, conforme mostrado na Figura 8B, em uma maneira similar àquela anteriormente descrita para o material temporariamente enrolado em torno do rolo 24.

[0083] Com esta disposição, ou com aquela que usa o rolo 24, é realizado um acúmulo temporário do material de papel em tira, que será subseqüentemente alimentado para a linha de produção, e incluído no rolo contendo a união entre as duas camadas. Este rolo é destinado, em qualquer caso, a ser reciclado. Desta maneira, é impedida a necessidade de remover os resíduos do material de papel em tira originário da estação de desenrolamento 7 ou do transferidor 9 manualmente ou com outros sistemas.

[0084] As Figuras 9A-9F mostram um dispositivo desenrolador simplificado que concretiza a invenção nas várias etapas da fase de união. A Figura 10 mostra uma ampliação da zona.

[0085] O desenrolador é provido com duas posições de desenrolamento. Com referência à Figura 9A, em uma primeira posição de desenrolamento, é disposta uma primeira bobina quase vazia B1, a partir

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27/31 do qual um primeiro material de papel em tira N1 é alimentado na direção de uma linha de conversão ou processamento a jusante (nãomostrada). A bobina B1 é mantido em rotação por um membro de desenrolamento de superfície 301 na forma das correias sem-fim arrastadas em torno de roletes 303, 304, 305, 306, 307, o rolete 306 sendo acionado em rotação por um motor (não-mostrado). O rolete 303 é sustentado por um par de braços oscilantes 308 acionado por um acionador de cilindro-pistão 309, que mantém as correias 301 sob tensão enquanto o diâmetro da bobina B1 é reduzido devido à alimentação de faixa. Os roletes 304, 305, 306, 307 são sustentados por um braço 311 conectado à estrutura fixa do dispositivo desenrolador. O eixo A-A da bobina B1 é sustentado pelos braços 302 pivotavelmente conectados em C-C à estrutura do desenrolador. A disposição é tal que as correias 301 são mantidas constantemente sob tensão e pressionadas contra a superfície externa da bobina B1, enquanto seu diâmetro diminui a alimentação da faixa seguinte, a fim de manter a bobina em rotação e alimentar o material de papel em tira N1. Os braços 302 são abaixados escalonadamente, à medida que o diâmetro da bobina B1 diminui, enquanto entre uma etapa de abaixamento e a próxima, a tensão de correia é assegurada pelo acionador de cilindro-pistão 309.

[0086] A bobina B1 colocada nos braços de pivotamento 302 pelo meio convencional, não-mostrado.

[0087] Uma segunda bobina B2 do material de papel em tira N2 foi colocado em uma segunda posição de desenrolamento, sendo sustentado no eixo B-B pelos braços de pivotamento 302B. As correias de desenrolamento 301B arrastadas em torno dos roletes ou polias 304B, 305B, 306B, 307B são providas para acionarem a bobina B2 na rotação. Similarmente aos braços 302, também os braços 302B podem ser escalonadamente abaixados, enquanto o diâmetro da bobina diminui. Uma disposição de cilindro-pistão 309B conectada a um braço oscilanPetição 870170086446, de 09/11/2017, pág. 31/44

28/31 te 308B que sustenta o rolete 303B mantém as correias sob tensão em contato com a periferia externa da bobina B2.

[0088] Na Figura 9A, a bobina B2 não está girando ainda, enquanto a bobina B1 está ainda distribuindo seu material de papel em tira N1. Este é acionado em torno dos roletes de guia 311 - 318 na direção da linha de processamento a jusante (não-mostrada). A bobina B2 está em uma posição de espera, pronto para substituir B1, uma vez que este está vazio. A porção de extremidade dianteira do material de papel em tira N2 é disposta em torno do rolete de guia 314 e sua borda dianteira foi ancorada em um núcleo 321B engatado por cabeçotes móveis (não-mostrados) que podem acioná-lo em rotação em torno de seu próprio eixo. A borda dianteira do material de papel em tira N2 é conectada ao núcleo 321B, por exemplo, por meio de uma tira de fita biadesiva sensível à pressão aplicada ao longo da borda do material de papel em tira. Um elemento de pressão 323B é usado para pressionar a borda do material de papel em tira N2 contra o núcleo 321B. A inserção da borda dianteira do material de papel em tira N2 na direção do núcleo 321B é obtida de maneira conhecida por si, por exemplo, por meio das correias de inserção.

[0089] Uma disposição simétrica similar 321, 323 é provida para ancorar a borda dianteira do material de papel em tira N1 no núcleo 321.

[0090] Uma unidade de ligação por dobra 325 é disposta a montante de núcleos 321, 321B e é usada para unir os dois materiais de papel em tira N1, N2, conforme exigido.

[0091] Dispositivos de separação oscilantes 331, 333 e 331B, 333B acionados pelos respectivos acionadores de cilindro-pistão são dispostos entre os núcleos 321, 321B e a unidade de ligação por dobra 325 e entre esta e os roletes 313, 314, respectivamente. A finalidade destes dispositivos se tornará evidente a partir da seguinte descrição

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29/31 do ciclo de união.

[0092] A partir da condição mostrada na Figura 9A, o dispositivo opera, como segue. A bobina B1 está quase vazia e tem que ser substituído pela bobina nova B2. A borda dianteira da bobina B2 foi conectada ao núcleo 321B.

[0093] Antes de unir entre si o material de papel em tira N1 e o material de papel em tira N2, a bobina B2 é acionada para rotação e acelerada até que a velocidade periférica do mesmo alcance a velocidade do material de papel em tira N1. Na Figura 9B, ambas as bobinas B1 e B2 estão girando. A bobina B1 pode ter sua velocidade diminuída ligeiramente ou pode ainda girar em velocidade de produção normal. O material de papel em tira alimentado pela bobina B2 durante esta fase de aceleração é enrolado no núcleo 321B, que é mantido em rotação e forma um membro acumulador.

[0094] Quando as velocidades das duas faixas N1 e N2 foram substancialmente as mesmas (Figura 9C), a união será executada pela unidade de ligação por dobra 325. A pressão aplicada sobre as duas faixas entre os roletes formando a unidade de ligação por dobra ocasiona a adesão dos dois materiais de papel em tira N1 e N2. A porção dianteira do material de papel em tira N2, que foi enrolada no núcleo 321B, é cortada fora pelo dispositivo de separação 331B (Figura 9D), enquanto que a borda traseira do material de papel em tira N1 é separada pelo dispositivo de separação 333 (Figura 9E). Uma vez que as duas operações de separação tenham sido executadas, a bobina B1 pára e a linha de processamento a jusante do desenrolador é alimentada com o material de papel em tira N2 originário da bobina B2 (Figura 9F).

[0095] É removido o núcleo 321B no qual a primeira porção do material de papel em tira N2 foi acumulada. Este núcleo pode ser feito de papel cartão. Neste caso, ele é reciclado junto com o material de

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30/31 papel em tira N2 retornando-o ao gerador de polpa. Alternativamente, os núcleos 321, 321B podem ser feitos de plástico, metal ou similar. Em tal caso, o material de papel em tira enrolado no mesmo é removido e reciclado, enquanto o núcleo é reutilizado.

[0096] A substituição da bobina B2, uma vez que ele esteja vazio, ocorre exatamente da mesma maneira conforme descrito acima, com o acúmulo da porção dianteira do material de papel em tira N1 de uma bobina nova B1 no núcleo 321, unindo e cortando a porção de borda dianteira por meio do dispositivo de separação 331, bem como cortando a porção de borda traseira do material de papel em tira N2 por meio do dispositivo de separação 333B.

[0097] A união dos dois materiais de papel em tira N1 e N2 pode ser executada diferentemente da ligação por dobra. Por exemplo, conforme mostrado na Figura 11 (onde os mesmos números são usados para indicar partes iguais ou equivalentes como nas Figuras 9A-9F, 10), um jogo de bocais de borrifo transversalmente alinhados 340 é disposto através da largura do material de papel em tira. Quando as duas faixas tiverem que ser unidas entre si, os bocais 340 borrifarão um adesivo no material de papel em tira N2 e os dois materiais de papel em tira serão pressionados entre si por roletes 342, 344. Um dispositivo de união similar poderia ser usado também nas concretizações descritas nas Figuras 1-8.

[0098] Enquanto a descrição acima se refere a núcleos 321, 321B que são removidos da máquina com a separação do material de papel em tira e a porção dianteira do material de papel em tira enrolado na mesma sendo reciclada, não é excluída a possibilidade de que a direção de rotação dos núcleos 321, 321B é invertida com a união e que pelo menos parte do material de papel em tira acumulado na mesma é retornado e recuperado a jusante, conforme descrito com relação às concretizações anteriormente descritas.

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31/31 [0099] É entendido que os desenhos mostram apenas possíveis concretizações da invenção, que podem variar na forma e na disposição sem, contudo, se afastar do escopo do conceito que fundamenta a invenção. Quaisquer números de referência nas reivindicações anexas são providos apenas para fins de facilitar a leitura das reivindicações, sendo feita referência à descrição anterior e aos desenhos anexos, e não para limitar o escopo de proteção das reivindicações.

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Claims (30)

1. REIVINDICAÇÕES

   1. Dispositivo desenrolador para desenrolar bobinas (B1, B2) de material de papel em tira (N1, N2), que inclui:

   - membros de desenrolamento para simultaneamente desenrolar uma primeira bobina (B1) e uma segunda bobina (B2),

   - um dispositivo de união (151; 325; 340; 342) para unir entre si um primeiro material de papel em tira (N1) originário da primeira bobina (B1) e um segundo material de papel em tira (N2) originário da segunda bobina (B2),

   - pelo menos um membro acumulador (24, 200; 321, 321B) para acumular o material de papel em tira (N2) suprido pela segunda bobina (B2) antes da união ao material de papel em tira (N1) suprido pela primeira bobina (B1), caracterizado pelo fato de que o membro acumulador é colocado, ao longo do percurso do material de papel em tira, a jusante da zona na qual a união entre o primeiro e o segundo materiais se inicia.
2. 2. Dispositivo desenrolador de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o membro acumulador, o dispositivo de união e os membros de desenrolamento são dispostos e controlados tal que:

   enquanto que se desenrola um primeiro material de papel em tira (N1) originário de uma primeira bobina (B1) e se supre o material de papel em tira a uma linha de produção (L), uma segunda bobina (B2) é colocada em rotação e começa a se desenrolar dela um segundo material de papel em tira (N2); e o segundo material de papel em tira é acumulado em uma zona de acumulação antes da união; depois da união o segundo material de papel em tira é alimentado à dita linha de produção.
3. 3. Dispositivo desenrolador de acordo com a reivindicação

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   1 ou 2, caracterizado pelo fato de que o membro acumulador é reversível e passa de volta para o material de papel em tira acumulado, depois do primeiro e do segundo materiais de papel em tira (N1, N2) terem sido unidos entre si.
4. 4. Dispositivo desenrolador de acordo com a reivindicação 1, 2 ou 3, caracterizado pelo fato de que o membro de união e os membros de desenrolamento são controlados de maneira tal que o membro de união una entre si os primeiro e segundo materiais de papel em tira, quando a primeira e a segunda bobina (B1, B2) girarem substancialmente à mesma velocidade periférica.
5. 5. Dispositivo desenrolador de acordo com uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que o membro acumulador inclui pelo menos um rolo (24) ao qual a borda dianteira do segundo material de papel em tira (N2) é ancorado, o segundo material de papel em tira se enrola em torno do rolo quando a segunda bobina (B2) é feita girar e antes do segundo material de papel em tira ser unido ao segundo material de papel em tira.
6. 6. Dispositivo desenrolador de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que o rolo é motorizado.
7. 7. Dispositivo desenrolador de acordo com a reivindicação 5 ou 6, caracterizado pelo fato de que o rolo é um rolo de sucção para deter a extremidade dianteira livre do material de papel em tira.
8. 8. Dispositivo desenrolador de acordo com uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que o membro acumulador inclui uma câmara de sucção.
9. 9. Dispositivo desenrolador de acordo com uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que o membro acumulador é situado em uma posição fixa.
10. 10. Dispositivo desenrolador de acordo com uma das reivindicações 1 a 8, caracterizado pelo fato de que inclui um transferiPetição 870170086446, de 09/11/2017, pág. 37/44

    3/6 dor (9) móvel entre pelo menos uma estação de carregamento (3) e uma estação de desenrolamento (7) para transferir bobinas da estação de carregamento para a estação de desenrolamento, e no qual o membro acumulador é conduzido pelo transferidor.
11. 11. Dispositivo desenrolador de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que o transferidor inclui dispositivos de retenção (24, 23) para uma borda dianteira livre do material de papel em tira (N1, N2) enrolado na bobina (B1, B2) conduzida pelo transferidor (9).
12. 12. Dispositivo desenrolador de acordo com uma das reivindicações 5 a 11, caracterizado pelo fato de que os dispositivos de retenção são associados com o rolo motorizado (24).
13. 13. Dispositivo desenrolador de acordo com uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que o dispositivo de união é um dispositivo de ligação por dobra.
14. 14. Dispositivo desenrolador de acordo com uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que o dispositivo de união apresenta duas zonas de união dispostas em série ao longo do percurso do material de papel em tira.
15. 15. Dispositivo desenrolador de acordo com uma das reivindicações 13 e 14, caracterizado pelo fato de que o dispositivo de união inclui dois grupos de ligação por dobra (159, 161).
16. 16. Dispositivo desenrolador de acordo com uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que inclui dispositivos de separação (171, 173, 175, 333, 333B) para interromper o material de papel em tira vindo da bobina que está terminando depois da união com o material de papel em tira vindo de uma nova bobina cheia.
17. 17. Dispositivo desenrolador de acordo com uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que pelo menos

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    4/6 um dito membro acumulador (321, 321B) é construído e disposto para reter o material de papel em tira acumulado no mesmo depois da união.
18. 18. Dispositivo desenrolador de acordo com a reivindicação 17, caracterizado pelo fato de que inclui dispositivos de separação (331, 331B) para separar o material de papel em tira acumulado no membro acumulador.
19. 19. Método para desenrolar bobinas (B1 e B2) de material de papel em tira (N1 e N2), que compreende as seguintes fases:

    - desenrolar um primeiro material de papel em tira (N1) originário de uma primeira bobina (B1) e o suprir o material de papel em tira à uma linha de produção (L),

    - girar uma segunda bobina (B2) e começar a desenrolar um segundo material de papel em tira (N2) da mesma,

    - unir o segundo material de papel em tira (N2) ao primeiro material de papel em tira (N1) e suprir o segundo material de papel em tira à dita linha de produção (L), caracterizado pelo fato de que o segundo material em tira é acumulado em uma zona de acumulação antes de unir, a zona de acumulação sendo disposta a jusante da zona na qual começa a união.
20. 20. Método de acordo com a reivindicação 19, caracterizado pelo fato de que depois da união do segundo material de papel em tira (N2) ao primeiro material de papel em tira (N1), o material de papel em tira acumulado na zona de acumulação é recuperado e alimentado à dita linha de produção.
21. 21. Método de acordo com a reivindicação 19 ou 20, caracterizado pelo fato de que a primeira e a segunda bobinas são colocadas a girar substancialmente à mesma velocidade periférica antes da união do primeiro material de papel em tira ao segundo material de

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    5/6 papel em tira.
22. 22. Método de acordo com a reivindicação 19, 20 ou 21, caracterizado pelo fato de que o segundo material de papel em tira é sugado na zona de acumulação.
23. 23. Método de acordo com a reivindicação 19, 20 ou 21, caracterizado pelo fato de que o segundo material de papel em tira é temporariamente enrolado em torno de um rolo (24).
24. 24. Método de acordo com a reivindicação 23, caracterizado pelo fato de que o rolo é colocado a girar em um sentido de enrolamento para temporariamente acumular o segundo material de papel em tira e, depois da união do primeiro material de papel em tira e do segundo material de papel em tira, o sentido de rotação do rolo é invertido.
25. 25. Método de acordo com uma das reivindicações 19 a 24, caracterizado pelo fato de que a zona de acumulação é situada a jusante, ao longo do percurso do material de papel em tira, com relação a uma zona onde se inicia a união entre o primeiro e o segundo materiais de papel em tira.
26. 26. Método de acordo com uma das reivindicações 20 a 25, caracterizado pelo fato de que a porção do material de papel em tira temporariamente acumulada na zona é feita aderir ao material de papel em tira, quando ele for recuperado.
27. 27. Método de acordo com uma das reivindicações 19 a 26, caracterizado pelo fato de que os primeiro e segundo materiais de papel em tira são unidos entre si pela ligação por dobra.
28. 28. Método de acordo com uma das reivindicações 19 a 27, caracterizado pelo fato de que os primeiro e segundo materiais de papel em tira são unidos entre si através de dois grupos de união distintos dispostos em série ao longo do percurso de alimentação.
29. 29. Método de acordo com a reivindicação 28, caracterizaPetição 870170086446, de 09/11/2017, pág. 40/44

    6/6 do pelo fato de que a zona de acumulação é disposta entre o primeiro e o segundo grupos de união.
30. 30. Método de acordo com uma das reivindicações 19 a 29, caracterizado pelo fato de que o material de papel em tira acumulado na zona de acumulação é separado do material de papel em tira vindo da respectiva bobina e reciclado.

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