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.Info
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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.
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.
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.
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.
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.
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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