ES2211651T3 - Dispositivo de afilado para herramientas de corte giratorias y maquina que utiliza dicho dispositivo. - Google Patents

Dispositivo de afilado para herramientas de corte giratorias y maquina que utiliza dicho dispositivo.

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ES2211651T3 ES00981605T ES00981605T ES2211651T3 ES 2211651 T3 ES2211651 T3 ES 2211651T3 ES 00981605 T ES00981605 T ES 00981605T ES 00981605 T ES00981605 T ES 00981605T ES 2211651 T3 ES2211651 T3 ES 2211651T3
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Abstract

Dispositivo para afilar una herramienta de corte discoidal y giratoria (13), que comprende por lo menos una muela de afilado (21; 23) y por lo menos una herramienta de preparación superficial (61; 71) que interacciona con dicha por lo menos una muela para preparar la superficie de trabajo de dicha muela, caracterizado porque dicha herramienta de preparación superficial está soportada de modo que gire libremente y está arrastrada en rotación por fricción mediante la muela correspondiente (21; 23).

Description

Dispositivo de afilado para herramientas de corte giratorias y máquina que utiliza dicho dispositivo.
Campo técnico
La presente invención se refiere a un dispositivo de afilado para afilar una herramienta de corte discoidal y giratoria. La invención se refiere asimismo a una máquina que comprende un dispositivo de este tipo y, en particular, a una cortadora para cortar rollos de material en banda arrollado.
Técnica anterior
En muchos sectores de la industria, se utilizan unas máquinas para cortar materiales de varios tipos utilizando unas herramientas discoidales de corte que giran alrededor de su propio eje. En particular, se utilizan las máquinas de este tipo en la industria de conversión de papel y cartón y, en general, en el sector de la fabricación de papel.
En ciertos casos, se utilizan las herramientas para el corte longitudinal de una tira de material de papel alimentada de forma continua, por ejemplo corriente abajo de una planta de fabricación de cartón, a lo largo del recorrido en el que se arrolla el papel en bobinas, o en otras situaciones similares.
En el sector de la fabricación de rollos de papel higiénico, toallas de papel y otros productos en forma de rollo, se utilizan unas máquinas denominadas cortadoras y su función consiste en cortar rollos, o lo que se denominan rollizos, de gran longitud en sentido transversal a su eje para reducirlos a unos rollos pequeños cuyas dimensiones corresponden a las del producto final. Las cortadoras de este tipo se describen, por ejemplo, en los documentos EP-A-0 507 750, EP-A-0 609 668 y US-A-4.041.813, que se considera la técnica anterior más cercana.
En dichas máquinas variadas, resulta necesario llevar a cabo el afilado regular del borde cortante de la o de las herramientas de corte. A este fin, se utilizan unos conjuntos de afilado que comprenden normalmente dos muelas que actúan sobre los dos lados de la herramienta. Las muelas pueden ser accionadas por motor, por ejemplo mediante un motor hidráulico o neumático, o pueden no ser accionadas y giradas en vez por la fricción generada por el movimiento de la herramienta de corte.
Objetivos y sumario de la invención
Un objetivo de la presente invención consiste en la producción de un dispositivo de afilado para las herramientas de corte discoidales y giratorias, en particular pero no exclusivamente para el material en banda, y particularmente el material arrollado en rollos, siendo dicho dispositivo más eficaz que los dispositivos convencionales.
Otro objetivo de la presente invención consiste en la producción de un dispositivo del tipo anteriormente mencionado que permita conseguir un afilado más eficaz y alargar la vida útil de la o las muelas de afilado.
Estos y otros objetivos y ventajas, que resultarán muy evidentes para los expertos en la materia al leer el texto siguiente, se consiguen de forma substancial mediante un dispositivo para el afilado de una herramienta de corte discoidal y giratoria, que comprende por lo menos una muela de afilado, especialmente una muela giratoria circular, caracterizado porque comprende por lo menos una herramienta de preparación superficial que interacciona con la muela para preparar la superficie de trabajo de dicha muela, durante el afilado o entre unos afilados sucesivos de la herramienta de corte.
De esta manera, se aumenta la eficacia de la muela y por lo tanto del dispositivo de afilado y se obtiene un mejor rendimiento de la muela, dado que se aumenta su vida útil. Además, se evita la necesidad de preparar manualmente la muela, que requeriría parar el dispositivo de afilado y, como consecuencia, la máquina a la cual está fijado el dispositivo. Al evitar la intervención manual, se evita asimismo el riesgo grave de accidentes provocados por la proximidad del operario a la herramienta de corte.
La muela puede ser individual o doble para cada herramienta. En el segundo caso, las dos muelas actúan sobre los dos lados del borde cortante de la herramienta. En ciertos casos, también resulta posible proporcionar dos muelas en el mismo lado, que actúan sobre partes distintas del lado de la herramienta, por ejemplo para conseguir un bisel de corte de forma particular. En todos los casos resulta posible proporcionar, para cada muela o únicamente para algunas de ellas, una herramienta de preparación superficial. Por ejemplo, si se proporcionan dos muelas para cada lado de la herramienta de corte, se puede proporcionar una herramienta de preparación superficial únicamente para una de las muelas o para ambas.
De manera en sí conocida, según una forma de realización particularmente ventajosa del dispositivo, la muela o cada una de las muelas comprende un primer accionador destinado a desplazar la muela a una posición activa en la cual actúa sobre la herramienta de corte y a una posición loca en la cual se retira de la herramienta de corte.
La herramienta de preparación superficial o cada una de las herramientas de preparación superficial comprende preferentemente un segundo accionador destinado a desplazar dicha herramienta de preparación superficial de forma recíproca a una posición activa, en la cual actúa sobre dicha muela, y a una posición loca, en la cual se retira de la muela.
Mediante esta disposición, resulta posible desplazar la muela de forma recíproca a su posición de funcionamiento y fuera de la misma, y se puede realizar el mismo con la herramienta de preparación superficial, con independencia de la posición de la muela.
Como se ha mencionado anteriormente, la o las muelas pueden ser accionadas por motor. Según una forma de realización preferida, sin embargo, la o las muelas están soportadas en un árbol no accionado y son giradas mediante la acción de fricción cuando entran en contacto con la herramienta de corte giratoria. En cuanto a la manera en la que se accionan por motor las muelas, si se preven una serie de muelas en el mismo dispositivo todas ellas pueden no ser accionadas o accionadas por motor, o algunas de ellas pueden ser no accionadas y algunas accionadas por motor.
Cuando la muela va montada en un árbol no accionado, un sistema de giro puede estar asociado con ella, lo cual facilita su giro, conjuntamente con el efecto de arrastre que genera la herramienta de corte. Por ejemplo, según una forma de realización posible, pueden preverse unos deflectores fijados a la muela, sobre los cuales actúan unos chorros de aire generados por uno o más toberas. Los deflectores y la o las toberas están orientados de modo que obligan a la muela respectiva a girar en el mismo sentido en el que está obligada a girar mediante la acción de la herramienta de corte cuando la muela entra en contacto con ésta.
Esta disposición, u otro sistema adecuado de giro, permite conseguir dos resultados: por un lado, se permite la preparación de la muela incluso cuando ésta no está en contacto con la herramienta de corte. Esto resulta particularmente útil cuando se deben realizar las operaciones de preparación completa o parcialmente, cuando la muela se encuentra en la posición loca. Por otro lado, cuando la muela está funcionando, el sistema de giro le aplica un par de accionamiento que se añade al par derivado de la fricción con la herramienta de corte e impide que el giro de la muela sea interrumpido por un par opuesto aplicado por la herramienta de preparación superficial. Si esto ocurriese durante una operación de afilado, provocaría la formación de escalones en la superficie de trabajo de la muela.
Con el fin de reducir o eliminar la dispersión de virutas producidas por el afilado y/o la preparación superficial, así como para evitar los riesgos de un incendio provocado por las chispas emitidas durante la fase de afilado, según una forma de realización particularmente ventajosa del dispositivo, se alojan la o las muelas y la o las herramientas de preparación superficial se disponen en un alojamiento. El alojamiento está acoplado a un tubo de aspiración y presenta una ranura en la cual penetra parcialmente dicha herramienta de corte. Dicho sistema de alojamiento se puede aplicar asimismo a un dispositivo de afilado sin herramientas de preparación superficial. Sin embargo, resulta ventajoso que se proporcionen unas herramientas de preparación superficial, porque en este caso no resulta necesario acceder a intervalos a las muelas para preparar sus superficies y, por lo tanto, las muelas se pueden disponer en un alojamiento.
La invención se refiere asimismo, en particular, a una cortadora para cortar en rollos pequeños unos rollos o rollizos de material en banda, que comprende por lo menos una herramienta de corte discoidal y giratoria y un dispositivo de afilado asociado, fabricado de la manera mencionada anteriormente.
De forma más general, la invención se refiere a un dispositivo de corte que comprende por lo menos una herramienta de corte discoidal y giratoria y un dispositivo asociado para el afilado de dicha herramienta de corte, fabricada de la manera mencionada anteriormente.
Breve descripción de los dibujos
La invención resultará más comprensible haciendo referencia a la descripción y a los dibujos adjuntos, que ilustran una forma de realización posible no limitativa de la invención. Más particularmente:
la Figura 1 representa un esquema de una cortadora a la cual se puede fijar el dispositivo de afilado según la invención;
la Figura 2 representa una sección transversal del conjunto de afilado según la línea II-II de las Figuras 3 y 4;
las Figuras 3 y 4 representan unas secciones transversales según las líneas III-III y IV-IV respectivamente de la Figura 2;
la Figura 5 representa una vista en planta en el sentido de la flecha V de la Figura 2 de las toberas de accionamiento de la muela; y
la Figura 6 representa una vista axial de uno de los collares provistos de unos conjuntos de deflectores fijados a las muelas de afilado.
Descripción detallada de una forma de realización de la invención
La Figura 1 representa de forma esquemática una cortadora, limitada a sus componentes esenciales. La referencia numérica 1 designa de forma genérica un elemento flexible continuo al cual se aplican unos elementos elásticos 3 que ejercen presión sobre un rollo o rollizo L destinado a ser cortado en rollos pequeños R de longitud axial menor. El elemento flexible 1 se hace pasar alrededor de dos poleas deflectoras, una de las cuales puede apreciarse en la Figura 1 y está designada en la misma con la referencia numérica 5. La rueda 5 es accionada por un motor 7. La referencia numérica 9 designa de forma genérica el cabezal de la cortadora, que soporta una placa 11 que gira alrededor de un eje A-A sobre el cual está montada una herramienta de corte discoidal y giratoria 13, que gira alrededor de un eje B-B. La cortadora ilustrada es únicamente a título de ejemplo y, como se pondrá de manifiesto a partir de la siguiente descripción, su estructura específica es necesaria para la implementación de la presente invención.
Aplicado a la placa giratoria 11 se preve un dispositivo de afilado 15 del cual la Figura 1 indica las muelas simplemente de forma esquemática. El dispositivo de afilado constituye el objeto de la presente invención y se describirá en mayor detalle en el texto siguiente.
Como se puede apreciar en las Figuras 2, 3 y 4, el dispositivo de afilado 15 comprende dos muelas 21 y 23 que actúan sobre los lados opuestos de la herramienta de corte 13. La muela 21 está soportada por un husillo 27 montado de modo que gira libremente sobre rodamientos 29. Dichos rodamientos 29 están montados en una unidad 31 de deslizamiento axial, limitado, en un asiento formado en un conjunto de soporte 33 montado de forma fija con respecto a la placa 11 a la cual está aplicado el dispositivo de afilado 15. La referencia numérica 35 indica una cámara en la cual se alimenta un fluido bajo presión mediante un tubo 37 para obligar a la unidad 31, y por lo tanto a la muela, 21, a alejarse de la herramienta de corte 13. Se consigue el movimiento opuesto mediante un muelle elástico 39 u otro elemento elástico alojado en el interior del conjunto de soporte. Así, en esencia, la unidad 31 y el conjunto de soporte 33 constituyen un accionador de cilindro-pistón de actuación individual que sirve para desplazar la muela de forma recíproca entre una posición de trabajo y una posición retirada o loca en la cual dicha muela no toca la herramienta de corte. El recorrido del muelle se puede limitar a unos milímetros o incluso a unas décimas de milímetro para desplazar de una posición a otra.
La muela 23 está montada, de forma similar a la muela 21, en un husillo 47 montado de modo que gira libremente sobre rodamientos 49. Dichos rodamientos 49 están montados en una unidad 51 de deslizamiento axial, en una extensión limitada, en un asiento formado en un conjunto de soporte 53 montado de forma fija con respecto a la placa 11. La referencia numérica 55 designa una cámara en la que un fluido bajo presión, alimentado mediante un tubo 57, obliga a la unidad 51 y por lo tanto a la muela 23, a apretarse contra la herramienta de corte 13. Se consigue el movimiento opuesto, alejando la muela de la herramienta de corte, mediante unos muelles elásticos 59 o equivalentes. También en este caso, la unidad 51 y el conjunto de soporte 53 constituyen un accionador de cilindro-pistón de actuación individual para desplazar la muela de forma recíproca hacia y fuera de su posición de funcionamiento.
La muela 21 está sometida a la acción de una herramienta de preparación superficial 61, montada de modo que gira libremente mediante unos rodamientos 63 en un árbol 65 fijado en sentido axial al vástago de un accionador de cilindro-pistón de carrera reducida, designado con la referencia numérica 67.
De forma análoga, la muela 23 está sometida a la acción de una herramienta de preparación superficial 71, montada de modo que gira libremente mediante unos rodamientos 73 en un árbol 75 fijado en sentido axial al vástago de un accionador de cilindro-pistón de carrera reducida, designado con la referencia numérica 77. Las dos herramientas de preparación superficial 61 y 71 actúan sobre las superficies de trabajo respectivas de la muela asociada que entra en contacto con la herramienta de corte 13. Dichas superficies de trabajo se forman en unos discos 21A y 23A, respectivamente, que presentan dos superficies simétricas anulares (21X, 21Y y 23X, 23Y, respectivamente), ambas realizadas en materiales abrasivos. Los dos discos 21A, 23A se pueden desmontar, invertir y volver a instalar para utilizar ambas superficies de trabajo anulares.
Las herramientas de preparación superficial 61 y 71 se pueden desplazar para que entren en contacto con las muelas respectivas 21, 23 cuando éstas están en contacto con la herramienta de corte 13 y son arrastradas en giro por ésta, por fricción, en el sentido indicado por las flechas f21 y f23, respectivamente. Las herramientas de preparación superficial 61 y 71 en este caso serán arrastradas también en rotación por fricción mediante dichas muelas.
Sin embargo, para permitir la preparación superficial de las muelas 21, 23 incluso cuando éstas no están en contacto con la herramienta de corte 13, se preve fijado a cada una de las muelas 21, 23 un collar 81, 83 respectivamente, provisto de unos deflectores 81A y 83A. Dichos deflectores interceptan el flujo de aire generado por una tobera respectiva, designada con la referencia numérica 85 para la muela 21 y con la referencia numérica 87 para la muela 23. Las dos toberas 85, 87 están orientadas de modo que su flujo ejerce una fuerza sobre los conjuntos de deflectores 81A, 83A, que genera un par sobre la muela asociada con ellos, en el mismo sentido que la fuerza de fricción que ejerce la herramienta de corte 13 cuando la muela respectiva es apretada contra ella.
De esta manera, si la muela no está en contacto con la herramienta de corte 13, su superficie todavía puede ser preparada por la herramienta de preparación superficial respectiva 61, 71 que es girada por el flujo de aire emitido por la tobera asociada. Si se realiza la preparación superficial cuando la muela se encuentra en posición activa, es decir cuando está apretada contra la herramienta de corte 13, el par ejercido de forma neumática por el chorro de aire procedente de la tobera asociada garantiza que el par total de accionamiento siempre sea mayor que el par de resistencia que la herramienta de preparación superficial asociada ejerce sobre la muela.
El grupo que comprende las muelas 21, 23, las herramientas de preparación superficial 61, 71 y las toberas 85, 87 está contenido en un alojamiento 91 al cual se acopla un tubo de aspiración 93. En la parte inferior del alojamiento 91 se preve una ranura 95 cuya anchura es ligeramente mayor que la anchura de la herramienta de corte 13, y que tanto puede penetrar de este modo en el alojamiento 91 y alcanzar la posición de afilado entre las muelas 21, 23 que actúan sobre los dos lados de dicha herramienta. Mediante el tubo de aspiración 93, se genera un vacío en el interior del alojamiento 91 que aspira el polvo producido durante el afilado y durante la preparación superficial. La aspiración resulta lo suficientemente fuerte para absorber el flujo de aire procedente de las toberas 85, 87. El alojamiento 91 sirve asimismo para contener las chispas generadas durante la fase de afilado, que pueden constituir una fuente de un elevado riesgo de incendio en las máquinas instaladas en las plantas de conversión de papel, debido a la elevada inflamabilidad de los materiales que se manipulan y, en particular, debido a la presencia de polvo de papel generado como resultado de la acción de corte de la herramienta 13, siendo dicho polvo muy inflamable.
Además de las ventajas mencionadas anteriormente, cuando se hace girar la muela mediante un accionamiento por motor y/o mediante el sistema de aire descrito anteriormente, se obtiene otra ventaja que consiste en el ajuste fácil de la posición de la muela con respecto a la herramienta de corte giratoria, sin la necesidad de acceso visual a dicha muela. De forma específica, si la muela es arrastrada en rotación por unos medios giratorios incluso cuando no está en contacto con la herramienta de corte, entonces en el momento en que la muela, que se acerca progresivamente hacia la herramienta de corte, empezando desde una posición fuera de contacto, entra en contacto con la herramienta, dicho contacto genera un ruido que el operario puede percibir fácilmente. De esta manera resulta posible identificar precisamente la posición en la cual se inicia el contacto entre la muela y la herramienta de corte. Por lo tanto resulta posible obtener un procedimiento para afilar una herramienta de corte giratoria utilizando una muela, que comprende las siguientes etapas: llevar la muela a una posición fuera de contacto con la herramienta de corte; hacer girar la muela (antes o después de haberla colocado); acercar gradualmente la muela a la herramienta de corte, e identificar la posición en la cual se inicia el contacto entre la muela y la herramienta de corte, por medio del ruido generado por dicho contacto.
Se entiende que los dibujos representan únicamente una forma de realización posible de la invención, que puede ser susceptible de variaciones de forma y de disposición sin apartarse por ello de la invención, tal como se define en las reivindicaciones adjuntas.

Claims (10)

1. Dispositivo para afilar una herramienta de corte discoidal y giratoria (13), que comprende por lo menos una muela de afilado (21; 23) y por lo menos una herramienta de preparación superficial (61; 71) que interacciona con dicha por lo menos una muela para preparar la superficie de trabajo de dicha muela, caracterizado porque dicha herramienta de preparación superficial está soportada de modo que gire libremente y está arrastrada en rotación por fricción mediante la muela correspondiente (21; 23).
2. Dispositivo según la reivindicación 1, caracterizado porque dicha por lo menos una muela (21; 23) comprende un primer accionador (51, 55) destinado a desplazar la muela a una posición activa en la cual actúa sobre la herramienta de corte, y a una posición loca en la cual se retira de la herramienta de corte.
3. Dispositivo según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque dicha por lo menos una herramienta de preparación superficial comprende un segundo accionador (77) destinado a desplazar dicha herramienta de preparación superficial de forma recíproca a una posición activa en la cual actúa sobre dicha muela, y a una posición loca en la cual se retira de la muela.
4. Dispositivo según una o más de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque comprende dos muelas (21, 23) y dos herramientas de preparación superficial (61, 71), actuando dichas muelas en los lados opuestos de la herramienta de corte (13).
5. Dispositivo según una o más de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque dicha por lo menos una muela está soportada por un árbol no accionado (47).
6. Dispositivo según una o más de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque un sistema de giro está asociado con dicha por lo menos una muela.
7. Dispositivo según las reivindicaciones 5 y 6, caracterizado porque unos deflectores (81A) están fijados a dicha por lo menos una muela, actuando sobre dichos deflectores un chorro de aire generado por una o más toberas (85; 87), estando orientados dichos deflectores y dicha tobera de modo que obligan a la muela respectiva a girar en el mismo sentido en que está obligada a girar por la acción de la herramienta de corte.
8. Dispositivo según una o más de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque: dicha o dichas muelas y la o las herramientas de preparación superficial respectivas están alojadas en un alojamiento (91); estando acoplado dicho alojamiento un tubo de aspiración (93); presentando dicho alojamiento una ranura (95) en la cual penetra parcialmente una parte periférica de dicha herramienta de corte, estando el eje de dicha herramienta dispuesto en el exterior de dicho alojamiento.
9. Cortadora para cortar en rollos pequeños unos rollos o rollizos de material en banda, que comprende por lo menos una herramienta de corte discoidal y giratoria y un dispositivo de afilado asociado, caracterizada porque dicho dispositivo de afilado está fabricado según una o más de las reivindicaciones 1 a 8.
10. Dispositivo de corte que comprende por lo menos una herramienta de corte discoidal y giratoria (13) y un dispositivo asociado para afilar dicha herramienta de corte, caracterizado porque dicho dispositivo de afilado está fabricado según una o más de las reivindicaciones 1 a 8.
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