BRPI0508917B1 - Peripheral and central combined roller machine - Google Patents

Abstract

máquina de reenrolar periférica e central combinada. a presente invenção refere-se a uma máquina de reenrolar que compreende um primeiro rolete de enrolamento (11) e um segundo rolete de enrolamento (13) definindo uma abertura (15) através da qual são inseridos os ditos núcleos e através da qual é alimentado o dito material de papel contínuo (n), e pelo menos um par de membros de engate motorizados (57), para engatar as extremidades de um núcleo de enrolamento e transmitir um movimento rotacional para o núcleo pelo menos parte do ciclo de enrolamento de cada toro. os membros de engate e os primeiro e segundo roletes de enrolamento são produzidos e dispostos de modo que o toro que é formado fique em contato com os ditos primeiro e segundo roletes de enrolamento. além disso, é provido um terceiro rolete de enrolamento (17) que define um espaço de enrolamento com os ditos primeiro e segundo roletes de enrolamento, o dito terceiro rolete de enrolamento sendo móvel para permitir o crescimento e o término de enrolamento de cada toro no dito espaço de enrolamento.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "MÁQUINA DE REENROLAR PERIFÉRICA E CENTRAL COMBINADA".

Campo Técnico A presente invenção refere-se a uma máquina de reenrolar para enrolar um material de papel contínuo em torno de núcleos de enrolamento para formar toros de material de papel contínuo enrolado.

Mais especificamente, a invenção refere-se a uma máquina de reenrolar que compreende membros de reenrolar de superfície que transmitem um movimento rotacional ao toro que é formado por meio do contato com a superfície externa do toro a ser formado.

Estado da Técnica Para se produzir rolos de papel higiênico, papel-toalha e similares, uma ou mais camadas de papel de seda são desenroladas de um ou mais carretéis afins com diâmetro grande, e quantidades predeterminadas de material de papel contínuo formado por uma ou mais camadas são enroladas em núcleos de enrolamento tubulares individuais, tipicamente feitos de papelão, plástico ou similar. Os toros assim formados são subseqüentemen-te cortados em pequenos rolos com um comprimento axial igual ao comprimento dos produtos acabados e embalados.

Nas máquinas de reenrolar modernas, o enrolamento é executado por meio de membros de enrolamento periféricos ou de superfície, tipicamente roletes de enrolamento, correias, ou combinações destes elementos. O movimento rotacional é conferido ao núcleo de enrolamento e ao toro que é formado por estes membros, os quais estão em contato com a superfície externa do toro que é formado. Tipicamente, os toros são formados em berços de enrolamento definidos por três roletes de enrolamento, um dos quais é móvel para permitir e controlar o crescimento no diâmetro do toro que é formado.

Exemplos de máquinas de reenrolar de superfície deste tipo são descritas nas Patentes US-A-5.979.818, GB-B-2105688, EP-A-0524158, US-A-5.769.352. A Patente US-A-6.378.799 descreve uma máquina de reenrolar de superfície com três roletes, na qual o terceiro noiete é sustentado por um par de braços que oscilam em tomos de um eixo que é, por sua vez, sustentado por uma corrediça que translada paralela à direção de crescimento dos toros no berço de enrolamento definido pelos três roletes. O objetivo desta disposição é a de se obter um aperfeiçoamento no enrolamento, quando da variação do diâmetro dos toros.

Nos desenhos de máquinas mais antigos, o enrolamento acontece com a rotação do núcleo de enrolamento ou fuso de enrolamento por meio de um mecanismo central, isto é, por meio de um eixo motorizado que é engatado com o fuso ou núcleo. Exemplos de máquinas de reenrolar deste tipo são descritos nas Patentes US-A-6.513.750, US-A-6.179.241, e US-A-5,725.176. A Patente WO-A-A02055420 descreve uma máquina de reenrolar para enrolar material de papel continuo em toros em torno de núcleos de enrolamento, que compreende: um primeiro rolete de enrolamento e um segundo rolete de enrolamento que definem uma abertura através da qual são inseridos os ditos núcleos e através da qual é alimentado o dito material de papel contínuo. Além disso, esta máquina apresenta pelo menos um par de membros de engate motorizados, na forma de centros motorizados, para engatar as extremidades de um núcleo de enrolamento e transmitir um movimento rotacional para o núcleo durante o ciclo de enrolamento de cada toro. Os membros de engate e os primeiro e segundo roletes de enrolamento são projetados e dispostos de modo que o toro que é formado fique em contato com os roletes de enrolamento durante o enrolamento.

Por isso, esta máquina de reenrolar combina os dois sistemas de enrolar para obter uma produção contínua de alta velocidade de toros com características específicas. Dentre outras coisas, o sistema assim concebido oferece a vantagem de conhecer, momento a momento, a posição exata do eixo do toro que é formado e, portanto, de controlar esta posição. Isto se deve ao fato de os movimentos dos centros serem controlados eletronicamente e, por conseguinte, a unidade de controle é capaz de conhecer e/ou modificar esta posição em qualquer momento do ciclo de enrolamento.

Além disso, à medida que a rotação dos centros em torno do eixo dos mesmos pode ser também controlada, por exemplo, na velocidade, o sistema permite o equilíbrio do torque de enrolamento transmitido para o toro pelos roletes de enrolamento e o torque de enrolamento transmitido pelos centros, a fim de impedir o deslizamento recíproco entre as voltas externas e o núcleo interno. Estas características de operação são particularmente vantajosas, quando do enrolamento de toros macios, isto é, com baixa densidade, e/ou quando do enrolamento de um material de papel contínuo altamente em relevo.

Objetivos e Sumário da Invenção O objetivo da presente invenção é o de produzir uma máquina de reenrolar do tipo indicado acima, com uma combinação de meios de enrolar periférico e central, o que permite obter vantagens, por exemplo, em termos da qualidade do produto, da simplicidade de construção e da eficiência em controlar o enrolamento.

Essencialmente, de acordo com um primeiro aspecto, a invenção combina um berço de enrolamento formado de três roletes de enrolamento, um dos quais é móvel para permitir o crescimento do toro que é formado, com um sistema de centros motorizados que conferem, durante pelo menos parte do ciclo de enrolamento de cada toro, parte do torque de enrolamento ao dito toro. Com o uso de três roletes em combinação com os centros ou outro par de membros motorizados para engatar as extremidades do núcleo de enrolamento, é conseguido o controle aperfeiçoado do ciclo de enrolamento. Desta forma, os membros de engate do núcleo de enrolamento podem também ser desengatados antes do enrolamento estar completo e/ou o engate do núcleo pelos ditos membros pode ser retardado com relação ao momento no qual o enrolamento tem início. Dentre outras coisas, isto toma o controle da máquina mais flexível, oferecendo também a possibilidade de prover um único par de membros de engate.

De acordo com uma concretização vantajosa, o terceiro rolete de enrolamento é sustentado por pelo menos um braço que oscila em torno de um primeiro eixo de oscilação, com o qual é associado um primeiro atuador para controlar a oscilação do dito primeiro braço. Além disso, preferivelmente, o primeiro eixo de oscilação é sustentado por um elemento móvel, e, em particular, por um segundo braço que oscila em tomo de um segundo eixo de oscilação e com o qual um segundo atuador é associado para controlar a oscilação do segundo braço.

Os primeiro e segundo eixos de oscilação são paralelos entre si. Esta disposição permite que o eixo do terceiro rolete de enrolamento se mova durante o enrolamento, ao longo de uma direção paralela à direção de crescimento do toro, mantendo o eixo do terceiro rolete de enrolamento no plano que também contém o eixo do toro. Com relação às outras configurações, que permitem o movimento análogo durante o enrolamento, o uso de um braço de oscilação duplo permite que vantagens adicionais sejam obtidas. Por um lado, o sistema mecânico é mais simples e pode ser mais controlado de forma mais fácil e rápida. Além disso, quando o toro tiver sido completado e tiver que ser descarregado, o terceiro rolete de enrolamento terá que ser movido para longe da posição do mesmo para criar o espaço exigido para descarregar o toro e, imediatamente subseqüente a isto, terá que ser retornado para a abertura entre o primeiro e o segundo roletes de enrolamento para entrar em contato com o próximo toro que é formado. O uso de um mecanismo com um braço de oscilação duplo permite que esta operação seja executada de modo extremamente rápido. Considerando que o ciclo de enrolamento de um toro dura apenas alguns segundos (cerca de 2-3 segundos em máquinas de reenrolar modernas), a velocidade na qual o terceiro rolete de enrolamento se move da posição de enrolamento final de um toro para a posição de enrolamento inicial do próximo toro é um elemento essencial para a correta operação da máquina e para se obter altas velocidades de produção, Na verdade, tem que ser levado em consideração que a velocidade de alimentação do material de papel contínuo na direção da área de enrolamento não é diminuída durante a fase de troca, isto é, a fase na qual o material de papel contínuo é cortado, o toro completo é descarregado e a extremidade livre inicial formada pelo corte do material de papel contínuo é forçada a aderir ao núcleo de enrolamento subseqüente para dar início ao ciclo de enrolamento subseqüente. Na essência, a velocidade de alimentação do material de papel contínuo permanece essencialmente constante durante os vários ciclos de enrolamento subsequentes dos vários toros.

Com uma disposição do rolete de enrolamento sustentado por um sistema de braços articulados, conforme definido acima, o terceiro rolete de enrolamento pode vantajosamente ser mantido em uma posição na qual ele fica eqüidístante dos primeiro e segundo roletes de enrolamento durante a maior parte do ciclo de enrolamento. Em outras palavras, os três pontos de contato dos roletes com o toro estão em um nível dos vértices de um triângulo isósceles, a base do qual é definida pela linha que liga os centros dos primeiro e segundo roletes de enrolamento.

Na prática, o movimento do terceiro rolete de enrolamento é controlado, de modo que ele siga a linha crescente do toro, isto é, a linha ao longo da qual se move o eixo do toro crescente. Preferivelmente, esta linha é uma linha reta, que pode ser obtida com o uso de um primeiro e um segundo roletes de enrolamento com o mesmo diâmetro. A disposição acima mencionada permite que sejam obtidos um ótimo controle de enrolamento e um produto final de alta qualidade, especialmente para enrolar produtos muito volumosos. A presença de três roletes de enrolamento permite a identificação precisa da posição do toro e do eixo do mesmo, de modo que o engate do núcleo de enrolamento pelos ditos membros de engate seja facilitado também quando o dito engate acontecer depois que o enrolamento do respectivo toro tiver iniciado. A geometria dos roletes de enrolamento e a provisão de um rolete de enrolamento móvel sustentado por pelo menos um braço oscilante (ou preferivelmente por um par de braços oscilantes), o eixo de oscilação do qual é, por sua vez, conectado a outro braços oscilante ou a um par de braços oscilantes, poderão também ser usadas vantajosamente, quando o enrolamento for do tipo exclusivamente de superfície ou periférico, isto é, quando não houver nenhum membro para engatar os núcleos de enrolamento e movê-los em rotação. Em particular, é obtida a vantagem de poder manter a distância do terceiro rolete de enrolamento constante com relação aos primeiro e segundo roletes de enrolamento com uma construção que permite a rápida transferência do terceiro roiete da posição de descarregamento do toro completo para a posição de enrolamento inicial do toro subseqüente.

Graças ao uso de um grupo de três roletes de enrolamento, é possível prover um único par de membros para engatar os núcleos de enrolamento. De fato, estes membros ou centros de engate podem também engatar o núcleo de enrolamento em um momento subseqüente àquele no qual a inserção do núcleo na área de enrolamento tem início e/ou podem ser de-sengatados do núcleo de enrolamento antes do enrolamento ter sido completado. A primeira e/ou a última fase do ciclo de enrolamento de cada toro podem, de fato, acontecer sob o controle exclusivo dos roletes de enrolamento, sem a contribuição dos membros de engate do núcleo de enrolamento. Isto simplifica a máquina a partir de um ponto de vista de construção e controle para a vantagem de economia e funcionalidade.

Preferivelmente, neste caso, os membros de engate são dispostos e controlados para engatarem cada núcieo depois de ele ter sido conduzido em rotação e para o contato com o material de papel contínuo. Além disso, ou alternativamente, de modo vantajoso, os membros de engate são projetados e dispostos para serem desengatados do núcleo antes do enrolamento do toro ter sido completado.

Em uma maneira por si conhecida, a máquina de reenrolar pode compreender um inseridor de núcleo para inserir os núcleos de enrolamento seqüencialmente na direção da abertura entre os primeiro e segundo roletes de enrolamento, cada núcleo inserido pelo dito inseridor sendo subseqüen-temente engatado pelos membros de engate. Uma concretização preferida da invenção é provida com uma superfície rolante, a qual se estende em torno do primeiro rolete de enrolamento a montante da abertura entre os primeiro e segundo roletes de enrolamento. O inseridor de núcleo é disposto e projetado para inserir os núcleos entre o primeiro rolete de enrolamento e a superfície rolante, ao passo que os membros de engate são produzidos e dispostos para engatarem cada núcleo a jusante da superfície rolante.

Em uma possível concretização, cada dos ditos membros de engate inclui pelo menos uma câmara inflável para prender o núcleo de enrolamento. A câmara inflável, é, por exemplo, uma câmara anular disposta no lado de fora de uma cabeça giratória, que é inserida na extremidade do núcleo de enrolamento, a expansão da câmara inflável efetuando a fixação na superfície interna do núcleo de enrolamento tubular. Seria também possível prover outros mecanismos de engate recíprocos entre os centros, ou outros membros de engate, e o núcleo de enrolamento. Para aumentar a confiabilidade de fixação, são preferivelmente usadas duas câmaras infláveis a-nulares adjacentes.

Em uma concretização possível, a cabeça que transporta a câmara ou câmaras infláveis é montada em um eixo giratório, conectado a uma fonte de fluido pressurizado, a dita cabeça sendo provida com um movimento axial de inserção e extração com relação aos núcleos de enrolamento. Além disso, a cabeça pode ser torsionalmente acoplada a uma luva giratória movida em rotação para fazer com que a dita cabeça gire.

De acordo com um aspecto diferente, a invenção se refere a uma máquina de reenrolar para produzir toros de material de papel contínuo, compreendendo um primeiro rolete de enrolamento, um segundo rolete de enrolamento e um terceiro rolete de enrolamento que definem um espaço de enrolamento, onde o terceiro rolete de enrolamento é sustentado por pelo menos um primeiro braço que oscila em torno de um primeiro eixo de oscilação, pelo menos um dito primeiro braço oscilante sendo associado com um primeiro atuador para controlar a oscilação de pelo menos um primeiro braço oscilante. Caracteristicamente, o primeiro eixo de oscilação é sustentado por pelo menos por um segundo braço que oscila em torno de um segundo eixo de oscilação, paralelo ao primeiro eixo de oscilação, pelo menos um dito segundo braços de oscilação sendo associado com um segundo atuador para controlar a oscilação do segundo braço oscilante.

Breve Descrição dos Desenhos A invenção será melhor entendida pela seguinte descrição e pelos desenhos anexos, que mostram uma concretização prática não-limitativa da invenção. Números idênticos indicam partes idênticas ou equivalentes nas várias figuras. No desenho: A figura 1 mostra uma vista lateral de uma máquina de reenrolar de acordo com a invenção. A figura 1A mostra uma ampliação da área de enroíamento.

As figuras 2A-2D mostram quatro momentos do ciclo de enrola-mento de um único toro.

As figuras 3A e 3B mostram uma seção longitudinal de um dos centros ou membros de engate do núcleo de enroíamento em duas posições distintas. A figura 4 mostra uma seção local de acordo com IV-IV na figura 3. E a figura 5 mostra uma seção de acordo com V-V na Figura 1A. Descrição Detalhada da Concretização Preferida da Invenção A figura 1 mostra uma vista lateral esquemática de uma possível configuração de uma máquina de reenrolar de acordo com a invenção. Ela compreende um percurso para um material de papel contínuo N a ser enrolado, ao longo do qual são dispostos um rolete distribuidor 1 e um par de roletes de alimentação e de guia 3. A jusante dos mesmos é disposta uma unidade de perfuração 5 de tipo conhecido, não descrita em maiores detalhes aqui. A unidade de perfuração produz linhas de perfuração eqüidistan-tes no material de papel contínuo N, que dividem o dito material em uma pluralidade de seções individuais ou folhas que o usuário final poderá separar ao longo das linhas de perfuração.

Um sistema de enroíamento é disposto a jusante da unidade de perfuração 5. Este sistema inclui um primeiro rolete de enroíamento 11, em tomo do qual o material de papel contínuo N é alimentado. O primeiro rolete de enroíamento 11 forma, com um segundo rolete de enroíamento 13, uma abertura 15 através da qual percorre o material de papel contínuo e através da qual percorrem também os núcleos de enroíamento. Os primeiro e segundo roletes de enroíamento 11,13 também formam, com um terceiro rolete de enroíamento 17, um berço de enroíamento para formar os toros R de material de papel contínuo N. Os dois roletes de enrolamento 11 e 13 apresentam o mesmo diâmetro, que é maior do que o diâmetro do terceiro rolete de enrolamento 17. O terceira rolete de enrolamento 17 é sustentado por um par de braços oscilantes 19, articulados em torno de um primeiro eixo de oscilação A. A oscilação dos braços 19 é obtida, através de uma haste 21, por meio de um atuador 23 controlado eletronicamente por uma unidade de controle indicada esquematicamente com 25. O eixo de oscilação A do par de braços 19 é sustentado por um par de braços 27, ao qual são articulados os braços 19. Os braços 27 oscilam em torno de um eixo B, paralelo ao eixo A, e a oscilação é controlada por meio de uma haste 29 por um atuador 31, conectado à unidade de controle 25. O movimento de oscilação dos dois pares de braços 19 e 27 é sincronizado na maneira descrita abaixo. O eixo de oscilação B dos braços 27 está em um lado do plano que contém os eixos dos roletes de enrolamento 11 e 13, enquanto o eixo A está no outro lado.

Uma superfície rolante 33, definida por uma série de placas finas paralelas, se estende em torno do primeiro rolete de enrolamento 11. A superfície rolante 33 é essencialmente coaxial ao rolete de enrolamento 11 e é usada para inserção dos núcleos de enrolamento nos quais são formados os toros R. Girando em torno de um eixo D, paralelo aos eixos de rotação dos roletes de enrolamento, está um dispositivo de corte para o material de papel contínuo, indicado como um todo com 35, a operação do qual é conhecida daqueles na técnica e descrita em detalhes nas Patentes EP-B-0694020 e US-A-5.979.818. A superfície rolante 33 define, com a superfície externa do primeiro rolete de enrolamento 11, um canal para inserção dos núcleos, a dimensão transversal do qual (definida pela distância entre a superfície cilíndrica do rolete 11 e a superfície rolante 33) é igual ou ligeiramente mais baixa do que o diâmetro dos núcleos de enrolamento. Na prática, à medida que o enrolamento das primeiras voltas em torno do núcleo de enrolamento começa no dito canal, a dimensão transversal do canal pode variar ligeiramen- te ao longo da extensão do mesmo e ser escolhida de modo que em todos os pontos ela seja igual ou ligeiramente abaixo da dimensão do diâmetro do núcleo, aumentada pela espessura do material de papel contínuo enrolado em torno da mesma em todas as posições do dito canal. A dimensão transversal ligeiramente abaixo daquela do núcleo permite que uma ligeira deformação seja produzida através da compressão radial do núcleo para mantê-lo corretamente sob controle. O canal, indicado com 37, apresenta uma extremidade de entrada, na qual são inseridos os núcleos, e uma extremidade de saída no nível da abertura 15 entre os roletes de enrolamento 11 e 13.

No exemplo ilustrado, os núcleos de enrolamento C são alimentados a partir de um canal 39 na direção de uma unidade de colagem 41, compreendendo uma lâmina 43 que é imersa em um tanque de cola 45 e que emerge a partir daí para aplicar uma linha longitudinal de cola nos núcleos C. Os núcleos individuais C, equipados com cola, são inseridos por um inseridor 47 na entrada do canal 37. Uma vez inseridos no canal, os núcleos C são acelerados angularmente e começam a ser enrolados na superfície 33, em contato com o material de papel continuo N alimentado em torno do rolete de enrolamento 11.

Dispostos nos dois lados da máquina de reenrolar estão dois carrinhos ou corrediças 51, que deslizam ao longo de guias 52 integrais com os painéis laterais 54 (Figura 5) com movimento alternado controlado por meio de uma haste 53 por um atuador 55 controlador pela unidade de controle 25. Disposto em cada dos dois carrinhos 51 está um membro ou centro de engate 57 que é inserido na respectiva extremidade de um núcleo de enrolamento C, quando este estiver na área de enrolamento de toro. O movimento dos carrinhos 51 faz com que os centros 57 sigam o núcleo C no movimento que ele executa durante o crescimento do toro. Este movimento segue uma trajetória retilínea indicada com T. O eixo do terceiro rolete de enrolamento também se move ao longo desta trajetória. A disposição dos dois pares de braços 19, 27 e o controle do movimento dos mesmos conferido pelos respectivos atuadores são tais que o ponto de contato do rolete 17 com o toro R que é formado permanece sempre na linha reta T, de modo que o toro R fique em contato com os três roletes de enrolamento 11,13, e 17 nas três áreas que correspondem aos vértices de um triângulo isósceles, a base do qual é a linha que liga os pontos de contato com o primeiro e o segundo roletes de enrolamento 11,13.

Os centros 57 são essencialmente simétricos e um deles é mostrado em detalhes nas Figuras 3 e 4, enquanto o carrinho ou corrediça 51 que os conduz, com os relativos atuadores, é mostrado na Figura 5.

As figuras 3A e 3B mostram o centro nas duas posições engatadas e desengatadas com relação ao núcleo de enrolamento C. O centro apresenta uma cabeça 61 sustentada por mancais 63 e 65 em um eixo oco 67 móvel axialmente, mas que não gira. O lado de dentro 67A do eixo oco 67 é conectado, por dutos 69, às duas câmaras infláveis anulares 71 paralelas entre si montadas na cabeça 61. Estas câmaras infláveis são usadas para engatarem a cabeça 61 torsionalmente com a respectiva extremidade do núcleo de enrolamento C, expandindo contra a superfície interna do dito núcleo C. A cabeça 61 desliza axialmente para ser inserida no núcleo C e extraída do mesmo, sendo engatada torsionalmente por meio de um perfil ranhurado em uma luva 73 provida com um perfil ranhurado 73A no qual são engatadas hastes 75 integrais com a cabeça 61. A luva 73 é sustentada por mancais 77, 79 em um eixo fixo 81 e é movida em rotação por um motor 83 por meio de uma correia 85 (Figura 5) alimentada em tomo de uma roda dentada 86 integral com a luva 73. Desta maneira, o motor 83 conduz a cabeça 61 em rotação com uma velocidade angular determinada como uma função da velocidade angular com a qual o núcleo Ceo toro que é formado em tomo do mesmo são conduzidos em rotação pelos roletes 11,13 e 17. A velocidade angular da cabeça 61 pode ser igual à velocidade angular conferida ao toro pelos roletes de enrolamento 11,13, 17. Entretanto, ela pode também ser ligeiramente diferente para produzir um deslizamento angular controlado do núcleo com relação à volta externa do material de papel contínuo que é enrolado. 0 eixo oco 67, no qual a cabeça 61 é giratoriamente sustentada, desliza dentro do eixo fixo 81. O eixo 81 apresenta um duto 81A para alimentar o ar comprimido nas câmaras infláveis 71. O ar pressurizado alimentado através do duto 81A alcança o lado de dentro do eixo oco 67 através de furos radiais 67A no dito eixo. A cabeça 61 desliza axialmente graças ao fato de o eixo oco 67 ser integral com a haste de um atuador de pistão-cilindro 91 ou formar ele mesmo a haste do dito atuador (Figura 5). O movimento axial permite a inserção da cabeça 61 na extremidade correspondente do núcleo de enrola-mento C e extração do mesmo. A operação da máquina de reenrolar descrita acima será agora ilustrada com referência às Figuras 2A-2D.

Na Figura 2A, um núcleo de enrolamento C foi inserido no canal definido pelo ralete de enrolamento 11 e pela superfície rolante 33 e foi alimentado na abertura entre os roletes de enrolamento 11 e 13. O material de papel contínuo N foi cortado pelo dispositivo 35 e a cabeça ou extremidade livre inicial assim formada foi forçada a aderir ao núcleo C por meio de cola aplicada pelo dispensador 41. A extremidade livre final foi enrolada no toro anteriormente formado, que foi descarregado do berço de enrolamento.

Na abertura 15, os membros ou centros de engate 57 são inseridos nas respectivas extremidades do núcleo C e as câmaras infláveis 71 são expandidas para bloquearem as cabeças 61 no núcleo C. A inserção dos dois centros pode acontecer em um momento subsequente, por exemplo, na condição na Figura 2B, A primeira fase do ciclo de enrolamento do toro R acontece, neste caso, mantendo o toro em rotação por meio da ação dos roletes de enrolamento 11,13 e 17 sozinhos.

Por meio dos respectivos motores 83, as cabeças 61 dos centros 57 são conduzidas para a velocidade de rotação adequada antes da inserção nas extremidades do núcleo de enrolamento C. A posição exata do núcleo de enrolamento e a velocidade de rotação do mesmo são conhecidas da unidade de controle 25, que pode conseqüentemente controlar o movimento dos centros 57 com precisão.

Quando o núcleo tiver deixado a abertura 15, o enrolamento do toro R continuará no berço de enrolamento definido pelos roletes 11,13 e 17 sob o controle dos ditos roletes e dos centros motorizados 57. À medida que o toro R aumenta no diâmetro, o terceiro rolete de enrolamento 17 se move ao longo da linha reta T, ao longo da qual os centros 57 também se movem, para seguir o crescimento no toro R. O movimento do rolete 17 é obtido por meio da combinação de oscilação dos braços 19, 27 em torno dos eixos A e B.

Antes de o enrolamento ser completado, os centros 57 são de-sengatados do núcleo C e retomam para a abertura 15 através de um movimento de translação inverso àquele com o qual eles seguiram o toro R na fase crescente do mesmo. Por exemplo, os centros 57 poderão serdesenga-tados e retornar para a área da abertura 15, quando o toro R tiver quase alcançado o diâmetro final do mesmo, conforme mostrado na Figura 2C, embora ainda não esteja terminado. O enrolamento do toro é completado entre os roletes 11, 13,17 enquanto os centros 57 se movem novamente para a abertura 15 para engatar um novo núcleo que é inserido no canal entre o rolete 11 e a superfície rolante 33.

Uma vez que toro R tenha sido completado, ele será descarregado do berço de enrolamento com o movimento do eixo do rolete de enrolamento 17 a partir da linha reta T, formando uma abertura entre o rolete 17 e o rolete 13 (Figura 2D) através da qual o toro completo é ejetado. A ejeção do toro acontece em uma maneira conhecida com atuação nas velocidades periféricas dos roletes de enrolamento 13 e 17, aumentando a velocidade periférica do rolete 17 com relação à velocidade periférica do rolete 13 e/ou reduzindo a velocidade do rolete 13 com relação àquela do rolete 17. Esta desaceleração também faz com que o novo núcleo C seja alimentado através da abertura 15. Nesse meio tempo, a extremidade livre inicial produzida pelo corte do material de papel contínuo N foi conectada ao dito núcleo, e os membros de engate 57 são inseridos nas extremidades dos mesmos para controlar a primeira fase de enrolamento do novo toro. A Figura 2D também mostra o novo núcleo, indicado com C2, que começa a rolar ao longo do ca- nal 37 pana alcançar a abertura 15 e substituir o toro R completo. É entendido que o desenho mostra meramente uma possível concretização da invenção, que pode variar nas formas e disposições sem, entretanto, se afastar do escopo do conceito no qual a invenção se baseia. Quaisquer numerais de referência nas reivindicações anexas são providos unicamente para facilitar a leitura à luz da descrição anterior dos desenhos anexos, e não para limitar o escopo de proteção qualquer que seja.

REIVINDICAÇÕES

Claims (37)

1. Máquina de reenrolar para enrolar material de papel contínuo (N) em toros (R) em torno de núcleos de enrolamento (C, C2), compreendendo: um primeiro rolete de enrolamento (11) e um segundo rolete de enrolamento (13) definindo uma abertura (15) através da qual são inseridos os ditos núcleos e através da qual é alimentado o dito material de papel contínuo (N), e pelo menos um par de membros de engate motorizados (57), para engatar as extremidades de um núcleo de enrolamento e transmitir um movimento rotacional ao núcleo durante pelo menos uma parte do ciclo de enrolamento de cada toro, os ditos membros de engate e os ditos primeiro e segundo roletes de enrolamento sendo projetados e dispostos de tal modo que o toro que é formado fique em contato com os ditos primeiro e segundo roletes de enrolamento; caracterizada pelo fato de compreender um terceiro rolete de enrolamento (17), definindo um espaço de enrolamento com os ditos primeiro e segundo roletes de enrolamento, o dito terceiro rolete de enrolamento sendo móvel para permitir o crescimento e o término de enrolamento de cada toro no dito espaço de enrolamento.

2. Máquina de reenrolar, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de o dito terceiro rolete de enrolamento (17) ser sustentado pelo menos por um braço (19) que oscila em torno de um primeiro eixo (A) de oscilação, com o qual é associado um primeiro atuador (23) para controlar a oscilação do dito primeiro braço.

3. Máquina de reenrolar, de acordo com a reivindicação 2, caracterizada pelo fato de o dito primeiro eixo de oscilação (A) ser conduzido por um elemento móvel (27).

4. Máquina de reenrolar, de acordo com a reivindicação 2 ou 3, caracterizada pelo fato de o dito primeiro eixo de oscilação (A) ser sustentado por pelo menos um segundo braço (27) que oscila em torno de um segundo eixo de oscilação (B), com o qual é associado um segundo atuador (31) para controlar a oscilação do dito segundo braço (27), os ditos primeiro e segundo eixos de oscilação (A, B) sendo, paralelos entre si.

5. Máquina de reenrolar, de acordo com a reivindicação 4, carac- terizada pelo fato de, com relação a um plano contendo os eixos de rotação dos primeiro e segundo roletes de enrolamento {11,13), o dito primeiro eixo de oscilação (A) estar no lado de descarregamento dos toros (R), enquanto o segundo eixo de oscilação (B) está no lado oposto do dito plano.

6. Máquina de reenrolar, de acordo com a reivindicação 4 ou 5, caracterizada pelo fato de pelo menos um dito primeiro braço oscilante (19) e pelo menos um dito segundo braço oscilante (27) serem controlados durante pelo menos uma parte do ciclo de enrolamento de um toro, de modo que as áreas de contato dos primeiro, segundo e terceiro roletes com o toro que são formados sejam dispostas nos vértices de um triângulo isósceles.

7. Máquina de reenrolar, de acordo com a reivindicação 6, caracterizada pelo fato de o dito terceiro rolete de enrolamento estar em contato com o toro em uma área essencialmente eqüidistante da área de contato do dito toro respectivamente com o primeiro e com o segundo roletes de enrolamento, por aproximadamente toda a fase de enrolamento durante a qual o toro está em contato com os três roletes.

8. Máquina de reenrolar, de acordo com uma ou mais das reivindicações anteriores, caracterizada pelo fato de os ditos primeiro e segundo braços oscilantes serem dispostos e controlados de tal modo que durante pelo menos uma porção do ciclo de enrolamento de cada toro (R), o eixo do terceiro rolete de enrolamento translade ao longo de uma linha reta (T) ao longo da qual se move o eixo do toro (R) que é enrolado.

9. Máquina de reenrolar, de acordo com uma ou mais das reivindicações anteriores, caracterizada pelo fato de compreender um único par de ditos membros de engate (57).

10. Máquina de reenrolar, de acordo com uma ou mais das reivindicações anteriores, caracterizada pelo fato de os membros de engate (57) serem dispostos e controlados para engatarem cada núcleo (C, C2) depois de ele ter sido conduzido em rotação e estar em contato com o material de papel contínuo.

11. Máquina de reenrolar, de acordo com uma ou mais das reivindicações anteriores, caracterizada pelo fato de os membros de engate serem projetados e dispostos para serem engatados a partir do núcleo antes do enrolamento do toro ter sido completado.

12. Máquina de reenrolar, de acordo com uma ou mais das reivindicações anteriores, caracterizada pelo fato de compreender um inseridor de núcleo (47) para seqüencialmente inserir os núcleos de enrolamento na abertura (15) entre os primeiro e segundo roletes de enrolamento, cada núcleo inserido pelo dito inserido sendo subsequentemente engatado pelos ditos membros de engate.

13. Máquina de reenrolar, de acordo com a reivindicação 12, caracterizada por uma superfície rolante (33) se estendendo em tomo do dito primeiro rolete de enrolamento (11) a montante da dita abertura (15), o dito inseridor (47) inserindo os núcleos entre o primeiro rolete de enrolamento (11) e a superfície rolante (33), os ditos membros de engate engatando cada núcleo (C; C2) a jusante da dita superfície rolante ou no nível da área de extremidade da mesma.

14. Máquina de reenrolar, de acordo com uma ou mais das reivindicações anteriores, caracterizada pelo fato de cada dos ditos membros de engate (57) compreenderem pelo menos uma câmara inflável (71) para prender o núcleo de enrolamento.

15. Máquina de reenrolar, de acordo com a reivindicação 14, caracterizada pelo fato de cada dos ditos membros de engate compreenderem duas câmaras infláveis (71) adjacentes entre si para prender o núcleo de enrolamento.

16. Máquina de reenrolar, de acordo com a reivindicação 14 ou 15, caracterizada pelo fato de a dita câmara ou câmaras infláveis apresentarem uma extensão anular.

17. Máquina de reenrolar, de acordo com uma ou mais das reivindicações de 14 a 16, caracterizada pelo fato de a dita câmara ou câmaras infláveis (71) serem dispostas em uma cabeça (61) sustentada de modo giratório em um eixo central oco fixo (67), conectado a uma fonte de fluido pressurizado, a dita cabeça sendo provida com um movimento axial de inserção e extração com relação aos núcleos de enrolamento.

18. Máquina de reenrolar, de acordo com a reivindicação 17, caracterizada pelo fato de a dita cabeça ser torsionalmente acoplada a uma Iuva giratória (73) movida em rotação para fazer com que a dita cabeça gire.

19. Máquina de reenrolar, de acordo com a reivindicação 18, caracterizada pelo fato de a dita luva giratória e a dita cabeça serem acopladas por meio de um acoplamento ranhurado (73A).

20. Método para enrolar toros de material de papel contínuo em tomo de núcleos de enrolamento, compreendendo as etapas de: inserir um primeiro núcleo de enrolamento através de uma abertura (15) entre um primeiro e um segundo roletes de enrolamento (11,13), uma quantidade predeterminada de material de papel contínuo sendo enrolada em torno do dito núcleo de enrolamento conduzido em rotação para formar um primeiro toro (R), a rotação do núcleo e do toro que é formado sendo controlada durante o enrolamento pelo ditos primeiro e segundo roletes de enroiamento e por um par de membros de engate do núcleo de ènro-lamento; no final do enrolamento, cortar o material de papel contínuo, produzindo uma extremidade livre fina! e uma extremidade livre inicial; começar a enrolar o material de papel contínuo em torno de um segundo núcleo de enrolamento (C2); caracterizado pelo fato de, durante pelo menos uma parte do ciclo de enrolamento, a rotação do dito rotor ser também controlada por meio de um terceiro rolete de enrolamento (17) com um eixo móvel, definindo com os primeiro e segundo roletes de enrolamento um espaço de enrolamento.

21. Método, de acordo com a reivindicação 20, caracterizado pelo fato de os ditos membros de engate do núcleo de enrolamento serem desengatados do núcleo de enrolamento antes do enrolamento do toro ser completado, o enrolamento sendo completado entre os ditos três roletes de enrolamento, enquanto os ditos membros de engate são transferidos para um ponto para engatar um núcleo subseqüente.

22. Método, de acordo com a reivindicação 20 ou 21, caracterizado pelo fato de o dito núcleo de enrolamento ser conduzido em rotação antes do engate do mesmo com os ditos membros de engate.

23. Método, de acordo com uma ou mais das reivindicações de 20 a 22, caracterizado pelo fato de o dito núcleo de enrolamento ser conduzido para o contato com o material de papel contínuo antes do engate do mesmo com os ditos membros de engate.

24. Método, de acordo com uma ou mais das reivindicações de 20 a 23, caracterizado pelo fato de os ditos núcleos de enrolamento serem engatados por meio de um único par de membros de engate, que são de-sengatados de um toro na fase de formação antes do término de enrolamento e retomo para uma posição de engate para engatar o núcleo de enrolamento subsequente.

25. Método, de acordo com uma ou mais das reivindicações de 20 a 24, caracterizado pelo fato de o dito terceiro rolete de enrolamento (17) ser sustentado por um primeiro braço (19) oscilando em tomo de um eixo sustentado por um segundo braço (27) que, por sua vez, oscila em tomo de um eixo fixo.

26. Método, de acordo com a reivindicação 25, caracterizado pelo fato de pelo menos um dito primeiro braço oscilante (19) e pelo menos um dito segundo braço oscilante (27) serem controlados durante pelo menos uma parte do ciclo de enrolamento de um toro, de modo que os primeiro, segundo e terceiro roletes de enrolamento fiquem em contato com o dito toro no nível das áreas dispostas essencíalmente no nível dos vértices de um triângulo isósceles ao longo da extensão circunferencial do toro.

27. Método, de acordo com a reivindicação 25 ou 26, caracterizado pelo fato de a área de contato entre o toro e o dito terceiro rolete de enrolamento ser eqüidistante da área de contato do toro respectivamente com os primeiro e segundo roletes de enrolamento, por aproximadamente toda a fase de enrolamento durante a qual o toro fica em contato com os três roletes.

28. Máquina de reenrolar para produzir toros de material de papel contínuo, compreendendo um primeiro rolete de enrolamento (11), um segundo rolete de enrolamento (13) e um terceiro rolete de enrolamento (17) definindo um espaço de enrolamento, o terceiro rolete de enrolamento sendo sustentado pelo menos por um primeiro braço (19) oscilando em torno de um primeiro eixo de oscilação (A), pelo menos um dito braço oscilante (19) sendo associado com um primeiro atuador (23) para controlar a oscilação de pelo menos um dito primeiro braço oscilante (19); caracterizada pelo fato de o dito primeiro eixo de oscilação ser sustentado por pelo menos um segundo braço (27) que oscila em torno de um segundo eixo de oscilação (B), paralelo ao primeiro eixo de oscilação, pelo menos um dito segundo braço oscilante sendo associado com um segundo atuador (31) para controlar a oscilação do segundo braço oscilante.

29. Máquina de reenrolar, de acordo com a reivindicação 28, caracterizada pelo fato de, com relação a um plano que contém os eixos de rotação dos primeiro e segundo roletes de enrolamento (11,13), o dito primeiro eixo de oscilação (A) estar no lado de descarregamento dos toros (R), enquanto o segundo eixo de oscilação está no lado oposto do dito plano.

30. Máquina de reenrolar, de acordo com a reivindicação 28 ou 29, caracterizada pelo fato de pelo menos um dito primeiro braço oscilante (19) e pelo menos um dito segundo braço oscilante (27) serem controlados durante peio menos uma parte do ciclo de enrolamento de um toro, de modo que o primeiro, o segundo e o terceiro roletes de enrolamento fiquem em contato com o dito toro nas áreas dispostas essencialmente no nível dos vértices de um triângulo isósceles ao longo da extensão circunferencial do toro.

31. Máquina de reenrolar, de acordo com a reivindicação 30, caracterizada pelo fato de o dito terceiro rolete de enrolamento estar em contato com o toro em uma área essencialmente eqüidistante da área de contato do toro respectivamente com o primeiro e o segundo rolete de enrolamento, por aproximadamente toda a fase de enrolamento durante a qual o toro está em contato com os três roletes.

32. Máquina de reenrolar, de acordo com uma ou mais das reivindicações de 28 a 31, caracterizada pelo fato de os ditos primeiro e segundo braços oscilantes serem dispostos e controlados de modo que, duran- te pelo menos uma porção do ciclo de enrolamento de cada toro (R), o eixo do terceiro rolete de enrolamento translade ao longo de uma linha reta (T) ao longo da qual se move o eixo do toro (R) que é enrolado.

33. Método para enrolar toros de material de papel contínuo em torno de núcleos de enrolamento, compreendendo as fases de inserir um primeiro núcleo de enrolamento através de uma abertura (15) entre um primeiro e um segundo rolete de enrolamento (11,13), uma quantidade predeterminada de material de papel contínuo sendo enrolada em torno do dito núcleo de enrolamento conduzido em rotação para formar um primeiro toro (R), durante pelo menos uma parte do ciclo de enrolamento o toro que é formado ficando em contato com os ditos primeiro e segundo roletes de enrolamento e com um terceiro rolete de enrolamento móvel (17) para permitir o controle do crescimento do diâmetro do toro, o dito terceiro rolete sendo sustentado por pelo menos um braço (19) oscilando em torno de um primeiro eixo (A), de, no final do enrolamento, cortar o material de papel contínuo, produzindo uma extremidade livre final e uma extremidade livre inicial, começando a enrolar o material de papel contínuo em torno de um segundo núcleo de enrolamento (C2), caracterizado pelo fato de o dito primeiro eixo (A) ser forçado a oscilar em torno de um segundo eixo de oscilação (B), paralelo ao mesmo.

34. Método, de acordo com a reivindicação 33, caracterizado pelo fato de o dito primeiro braço oscilante (19) ser articulado a um segundo braço oscilante (27) no nível do dito primeiro eixo de oscilação (A).

35. Método, de acordo com a reivindicação 33 ou 34, caracterizado pelo fato de pelo menos um dito primeiro braço oscilante (19) e pelo menos um dito segundo braço oscilante (27) serem controlados durante pelo menos uma parte do ciclo de enrolamento de um toro, de modo que o primeiro, o segundo e o terceiro roletes de enrolamento fiquem em contato com o dito toro no nível das áreas dispostas essencialmente nos vértices de um triângulo isósceles ao longo da extensão circunferencial do toro.

36. Método, de acordo com uma ou mais das reivindicações de 33 a 35, caracterizado pelo fato de a área de contato entre o toro e o dito terceiro rolete de enrolamento ser eqüidistante da área de contato do toro respectivamente com o primeiro e o segundo roletes de enrolamento, por mais ou menos toda a fase de enrolamento durante a qual o toro está em contato com os três roletes.

37. Método, de acordo com uma ou mais das reivindicações de 33 a 36, caracterizada pelo fato de os ditos primeiro e segundo braços oscilantes serem dispostos e controlados de modo que, durante pelo menos uma porção do ciclo de enrolamento de cada toro (R), o eixo do terceiro rolete de enrolamento translade ao longo de uma linha reta (T) ao longo da qual se move o eixo do toro (R) que é enrolado.