ES2215981T3 - Maquina de rebobinado con flancos que comportan centros de acoplamiento moviles a lo largo de una trayectoria cerrada. - Google Patents

Maquina de rebobinado con flancos que comportan centros de acoplamiento moviles a lo largo de una trayectoria cerrada.

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ES2215981T3
ES2215981T3 ES02425417T ES02425417T ES2215981T3 ES 2215981 T3 ES2215981 T3 ES 2215981T3 ES 02425417 T ES02425417 T ES 02425417T ES 02425417 T ES02425417 T ES 02425417T ES 2215981 T3 ES2215981 T3 ES 2215981T3
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Alessandro Micheli
Giuseppe Acciari
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Abstract

Máquina de rebobinado para la producción de bobinas (R) o telas (N) que comprende: - por lo menos un primer y un segundo cilindros de bobinado (3, 5), cuyos ejes son paralelos, que definen un bastidor de bobinado (7) en donde se forman dichas bobinas de tela (N), y - centros de acoplamiento (65) para acoplar y retener los mandriles de bobinado (M, M1, M2) sobre los cuales se forman las bobinas en el bastidor de bobinado, caracterizada por un par de flancos laterales (43), sobre cada uno de los cuales se encuentra dispuesta una guía correspondiente (61) que define una pista cerrada, estando dispuestos a lo largo de esta guía una pluralidad de dichos centros de acoplamiento (65) en forma móvil; estando alineado cada centro de acoplamiento asociado con uno de dichos flancos con un centro de acoplamiento correspondiente asociado al otro de dichos flancos; proporcionándose un sistema de accionamiento para mover los centros de acoplamiento a lo largo de cada una de dichas guías.

Description

Máquina de rebobinado con flancos que comportan centros de acoplamiento móviles a lo largo de una trayectoria cerrada.
Campo técnico
La invención se refiere a una máquina de rebobinado para la producción de bobinas de tela. Más detalladamente, la invención se refiere a una máquina de rebobinado del tipo que comprende:
- por lo menos un primer y un segundo cilindros de bobinado, cuyos ejes son paralelos, que definen un bastidor de bobinado en donde se forman dichas bobinas de tela, y
- centros de acoplamiento para acoplar y retener mandriles de bobinado en los cuales se forman las bobinas en el bastidor de bobinado.
La invención se refiere también a un procedimiento para la producción de bobinas de tela.
Estado de la técnica
Se requieren operaciones relativas al bobinado o rebobinado de telas en el sector de procesamiento de telas no tejidas, por ej., en la producción de bobinas de materiales semi-acabados previstos para la producción de toallas higiénicas, pañales y similares, y también en la producción de papel, por ej., para la producción de rollos de papel higiénico, papel para la cocina o similares, para la producción de bobinas para proveer a las máquinas de plegado para la producción de servilletas, pañuelos de papel y productos desechables similares.
El proceso de fabricación de telas es continuo y la tela es enrollada en bobinas principales de gran diámetro. Estas bobinas son desenrolladas luego y la tela se vuelve a enrollar en bobinas o rollos de diámetros más pequeños. Para algunas aplicaciones, la tela es cortada en forma longitudinal y continuamente y enrollada en núcleos de bobinado, que pueden estar hechos de cartón, plástico u otro material adecuado, ajustando y alineando el núcleo en un mandril de bobinado. De esta manera se producen una pluralidad de bobinas con un solo ciclo de rebobinado, siendo cada bobina menos alta que el ancho de tela inicial y, si se requiere, las bobinas también pueden ser de diferentes alturas. El mandril de bobinado sobre el cual se ajustan los núcleos de bobinado es extensible, por ej., neumáticamente o en cualquier otra forma equivalente para fijar los núcleos de bobinado sobre el mismo en las posiciones requeridas. Los diversos núcleos tubulares -cuya longitud axial recíproca puede ser o bien variable o diferente- reciben bandas de tela correspondientes obtenidas cortando longitudinalmente la tela de la bobina principal.
Los rollos o bobinas son desarrollados en secuencia. La bobina terminada es descargada del bastidor de bobinado formado, por ej., por dos rollos de bobinado dispuestos uno al lado del otro, y reemplazadas por un nuevo mandril de bobinado sobre el cual se han fijado previamente los núcleos de bobinado.
Una máquina de rebobinado de este tipo se describe en la EP-A-0747308. Otro ejemplo de máquina de rebobinado de este tipo se describe en la EP-A-1070675. Ejemplos adicionales de máquinas de rebobinado periféricas del tipo arranque-parada, es decir, en donde la alimentación de la tela es interrumpida temporariamente para reemplazar la bobina completada por otro mandril de bobinado, se describen en GB-A-2268476, DE-C-3836367, EP-A-0640544. Ejemplos adicionales de máquinas de rebobinado se describen en US-3977627 y US-3232549.
Estas máquinas de rebobinado tienen que ser capaces de bobinar bobinas o rollos cuyas dimensiones pueden ser grandes a velocidades de bobinado considerablemente altas. Típicamente la tela es alimentada a velocidades que exceden los 1.000 metros por minuto, también del orden de 2.000 metros por minuto. La velocidad de producción es por consiguiente relativamente alta. La fase en la cual la bobina o rollo terminado es reemplazado por un nuevo mandril de bobinado es la fase del ciclo de bobinado que principalmente hace más lenta la velocidad de producción total. En esta fase, en estas máquinas, la velocidad de alimentación de la tela es considerablemente reducida y en algunos casos la alimentación es detenida durante un corto tiempo. La máquina retorna gradualmente a la velocidad de funcionamiento después de descargar la bobina e introducir el nuevo mandril de bobinado.
Reducir el tiempo requerido para la operación de reemplazo es por consiguiente crucial para reducir el tiempo del ciclo de bobinado.
Objetos y resumen de la invención
Un objeto de la invención es proveer una máquina de rebobinado del tipo antes mencionado en el cual se puede aumentar la velocidad del ciclo de rebobinado y particularmente en el que el tiempo de cambio, es decir, el tiempo requerido para reemplazar la bobina o el rollo terminado por un nuevo mandril de bobinado, se reduce.
Este y otros objetos y ventajas, que serán evidentes para los expertos en la técnica en base al texto siguiente, se obtienen esencialmente por medio de una máquina de rebobinado del tipo mencionado más arriba, que comprende un par de flancos laterales, en cada uno de los cuales está dispuesta una guía correspondiente que define una pista cerrada a lo largo de la cual están dispuestos en forma móvil una pluralidad de dichos centros de acoplamiento. Los centros de acoplamiento están dispuestos en los dos flancos, de modo que cada centro de acoplamiento llevado por uno de dichos flancos corresponde a, y está axialmente alineado con, un centro de acoplamiento llevado por el otro de dichos flancos. Se provee también un sistema para accionar los centros de acoplamiento a lo largo de cada una de las guías.
En esta configuración, un primer par de centros de acoplamiento acopla una bobina o rollo en formación y un segundo par de centros de acoplamiento acopla un nuevo mandril simultáneamente. La bobina terminada puede ser transportada desde el bastidor de bobinado al área de descarga y simultáneamente el nuevo mandril puede ser transportado desde un área de carga al bastidor de bobinado moviendo los pares de centros de acoplamiento a lo largo de la pista cerrada. Esto lleva a un considerable aumento de la velocidad del ciclo de rebobinado total debido a la reducción del tiempo requerido para reemplazar la bobina o el rollo por un mandril terminado.
Además de aumentar la velocidad del ciclo de producción, la máquina de rebobinado de acuerdo con la invención provee un número de ventajas adicionales. Tales ventajas incluyen un control mejorado de la bobina durante la fase de descarga y un control más preciso de la fase de corte de la tela para formar el extremo final de la bobina terminada y el extremo inicial de la tela que se va a utilizar para enrollar una nueva bobina que va a ser formada en el nuevo mandril.
Comúnmente, la bobina o rollo terminado es expulsado del bastidor de bobinado, definido típicamente por un par de cilindros de bobinado, empujándolo y haciéndolo rodar. La bobina se coloca entonces en un dispositivo de descarga en una posición que no se puede repetir exactamente en cada ciclo con las consiguientes dificultades posibles en la fase de corte de la tela para comenzar el bobinado de la siguiente bobina.
En la forma de realización práctica de la invención, cada centro de acoplamiento puede ser transportado por medio de un carro respectivo que desliza sobre la guía del flanco correspondiente.
Además, ventajosamente, se puede prever que la pista definida por dichas guías se extienda desde una primera posición de acoplamiento del mandril a una segunda posición de descarga de la bobina terminada; estando dispuesto dicho bastidor de bobinado entre dicha primera y dicha segunda posición.
En una forma de realización práctica y ventajosa, el sistema de manipulación comprende un elemento flexible continuo sobre el cual están fijados, en cada flanco, los centros de acoplamiento asociados a los flancos respectivos. Además, se provee un accionamiento para mover dicho elemento flexible. Cada motor puede accionar dos elementos flexibles. En este caso, los movimientos de los centros de acoplamiento en los dos flancos estará sincronizado por medio de una transmisión mecánica adecuada. Alternativamente, se pueden usar dos motores distintos y sincronizados electrónicamente por medio de una unidad de control, es decir, usando un eje eléctrico. Esta solución presenta la ventaja de evitar la presencia de elementos mecánicos voluminosos entre los dos flancos.
Se pueden considerar otras configuraciones de los elementos que mueven los centros de acoplamiento a lo largo de la pista definida por las guías en los dos flancos. Por ejemplo, en principio, los centros de acoplamiento pueden estar equipados cada uno con un accionamiento que controla el movimiento a lo largo de la guía con un control adecuado para sincronizar el movimiento de cada centro de acoplamiento.
En una forma de realización ventajosa de la máquina de acuerdo con la invención, se provee un cilindro tomador para insertar los mandriles de bobinado que se mueven desde una posición de recogida de los mandriles de bobinado a una posición de liberación de los mandriles de bobinado, en correspondencia con la posición en la cual están acoplados los mandriles por los centros de acoplamiento. El cilindro tomador puede consistir en un elemento giratorio pero también puede ser configurado de una manera diferente. Por ejemplo, los mandriles de bobinado podrían ser insertados axialmente, es decir, con un movimiento paralelo a sus ejes dentro de un soporte fijo, tal como un bastidor u otros. Los mandriles pueden ser recogidos desde esta ubicación por los centros de acoplamiento a medida que se mueven a lo largo de dicha pista cerrada. Alternativamente, el cilindro tomador puede estar equipado con un movimiento de inserción que no sea giratorio, por ej., por traslación de una posición de recogida del mandril a una posición de liberación del mandril.
Los cilindros de bobinado pueden ser fabricados de tal modo que durante la fase de bobinado el eje de la bobina o rollo (y por consiguiente del mandril de bobinado) esté siempre en la misma posición. Esto se puede obtener de una manera conocida per se empleando cilindros de bobinado de ejes móviles con un componente de movimiento vertical de modo que el bastidor de bobinado es descendido gradualmente de acuerdo con el diámetro creciente de la bobina. En este caso, los dos flancos pueden estar fijados y los centros de acoplamiento se pueden mantener constantemente a la misma altura para toda la fase de bobinado de la bobina. Por el contrario, si el eje del cilindro de bobinado está fijo o si los cilindros de bobinado se mueven de manera tal que el eje de la bobina que se está formando está provisto de un movimiento de elevación inclinado o vertical gradual, los flancos también serán verticalmente móviles y los medios de accionamiento estarán provistos para controlar el movimiento hacia arriba y hacia debajo de dichos flancos de acuerdo con el diámetro de la bobina. Los medios de sincronización estarán también provistos en este caso ventajosamente para el movimiento vertical de los flancos.
En general, los dos cilindros de bobinado pueden ser móviles uno con respecto al otro y pueden estar abiertos, por ej., uno puede tener un eje fijo y el otro un eje móvil de acuerdo con una trayectoria horizontal. Esto aumenta la base de soporte de la bobina cuando aumenta gradualmente de diámetro durante la operación de bobinado. En este caso, el eje de la bobina seguirá una trayectoria más o menos compleja con un movimiento que tiene un componente vertical y un componente horizontal. La trayectoria seguida por el eje de la bobina cambia de acuerdo con las características del producto (específicamente su grosor) y las condiciones de trabajo de la máquina. El movimiento puede ser realizado por los centros de acoplamiento formando una guía de forma compleja de acuerdo con la trayectoria del eje de la bobina o preferentemente combinando un movimiento de elevación gradual de los flancos a un movimiento de traslación de los centros de acoplamiento a lo largo de una parte de la pista cerrada que puede ser simplemente una parte horizontal recta.
En principio, la máquina de rebobinado puede tener sólo dos cilindros de bobinado inferiores ubicados uno al lado del otro, ya sea móviles o fijos como se ilustró antes, para retener la bobina que se está formando. Preferentemente, de una manera que es conocida per se, la máquina de rebobinado comprende un tercer cilindro cuyo eje es paralelo a los cilindros de bobinado, al primero y segundo, ubicado sobre el bastidor de bobinado y móvil para permitir que el incremento del diámetro de la bobina que se desarrolla entre dichos cilindros primero, segundo y tercero. Esta configuración mejora la guía de la bobina. Ventajosamente, el tercer cilindro está transportado por un par de brazos giratorios cuyo punto de apoyo se encuentra en una posición que no interfiere con los flancos (que pueden ser móviles) que transportan las guías que definen la pista cerrada seguido por los centros de acoplamiento. El tercer cilindro puede girar loco o ser accionado preferentemente con una velocidad periférica que es esencialmente igual a la velocidad periférica de los cilindros de bobinado primero y el segundo, entendiéndose (de una manera que es conocida per se) que los tres cilindros pueden tener velocidades periféricas ligeramente diferentes para obtener el grado de compacticidad requerido para bobinar las bobinas.
Se puede proveer un número variable de centros de acoplamiento a lo largo de cada una de las dos guías transportadas por dichos flancos también de acuerdo con el tipo de movimiento adoptado. El número de centros de acoplamiento en cada lado será apropiadamente igual a por lo menos tres y preferentemente igual a cinco.
Cuando la máquina está provista de un cilindro tomador para insertar los mandriles de bobinado, puede presentar ventajosamente un bastidor de descanso del mandril de bobinado cuya geometría se corresponde con la del bastidor de bobinado en la fase de bobinado inicial. Como se describe claramente en el ejemplo de la forma de realización que sigue, esta configuración asegura una manipulación correcta sin la necesidad de ajustes en la presencia de mandriles con diámetros variables.
De acuerdo con una forma de realización posible de la máquina de rebobinado de acuerdo con la invención, elementos de distribución neumáticos o eléctricos están asociados a cada flanco, ya que los centros de acoplamiento se acercan y se alejan del mandril y pueden estar provistos de sensores de control. Además, los centros de acoplamiento pueden o bien girar locos o ser accionados. Un motor está asociado con cada uno de dichos centros de acoplamiento en el segundo caso, por ej., un motor eléctrico, para hacerlo girar. El motor es activado por dichos medios de distribución eléctricos.
Los medios de distribución pueden comprender un distribuidor giratorio para cada flanco dispuesto dentro de la pista definida por la guía a lo largo de la cual se mueven los centros de acoplamiento y uno o más elementos flexibles hacia dichos centros de acoplamiento. Preferentemente, sin embargo, una caja de distribución eléctrica y una caja de distribución neumática pueden deslizarse a lo largo de cada una de dichas guías; dicha caja de distribución eléctrica y dicha caja de distribución neumática pueden estar conectadas por medio de elementos flexibles a un distribuidor dispuesto dentro de la pista definida por las guías a lo largo de las cuales se mueven los centros de acoplamiento y dichas cajas; y dichas cajas pueden estar conectadas con los centros de acoplamiento a través de conexiones eléctricas y neumáticas flexibles.
La invención también se refiere a un procedimiento para la producción de bobinas de tela enrolladas en mandriles de bobinado en donde:
- un primer mandril de bobinado es insertado en un bastidor de bobinado y una cantidad predeterminado de tela es enrollada sobre el mismo para formar una bobina, estando acoplados los extremos del primer mandril por un par de centros de acoplamiento;
- la bobina terminada es descargada del bastidor de bobinado y
- un segundo mandril de bobinado es insertado en dicho bastidor de bobinado.
En forma característica, el procedimiento de acuerdo con la invención comprende las siguientes fases:
- acoplar el primer mandril de bobinado en un área de recogida por medio de un primer par de centros de acoplamiento;
- transferir el primer mandril de bobinado por medio de dichos centros de acoplamiento a dicho bastidor de bobinado;
- cuando se ha completado la bobina, transferir la bobina terminada con dicho primer par de centros de acoplamiento desde dicho bastidor de bobinado a un área de descarga;
- después de transferir dicho primer mandril de bobinado al bastidor de bobinado (por ej., mientras se enrolla dicha bobina), acoplar un segundo mandril de bobina con un segundo par de centros de acoplamiento en dicha área de recogida;
- cuando dicha bobina es retirada del bastidor de bobinado, insertar el segundo mandril de bobinado en dicho bastidor de bobinado con dicho segundo par de centros de acoplamiento;
- transferir el primer par de centros de acoplamiento hacia el área de recogida de los mandriles de bobinado.
Características ventajosas adicionales y formas de realización de la máquina de acuerdo con la invención se indican en las reivindicaciones adjuntas.
Breve descripción de los dibujos
La invención se comprenderá mejor siguiendo la descripción y el dibujo adjunto que muestra una forma de realización práctica no limitativa de la invención. En el dibujo, en el cual piezas idénticas tienen los mismos números de referencia, se muestra lo siguiente:
- la Figura 1 es una vista en corte transversal esquemática de acuerdo con I-I en la Figura 1 de una máquina de acuerdo con la invención;
- la Figura 2 es una vista de acuerdo con II-II en la Figura 1;
- la Figura 3 es una vista en corte transversal de acuerdo con III-III en la Figura 1;
- la Figura 4 es una vista en corte transversal de acuerdo con IV-IV en la Figura 1;
- la Figura 5 es una vista frontal desde el interior de la máquina de uno de los flancos con los elementos de distribución eléctricos y neumáticos;
- la Figura 6 es una vista en corte transversal parcial de acuerdo con VI-VI en la Figura 5; y
- las Figuras 7A-7F muestran el ciclo de bobinado en secuencia.
Descripción detallada de una realización preferida de la invención
Antes y en la descripción siguiente, se hace referencia a la formación de una bobina en el mandril de bobinado. De hecho, la bobina que se está formando puede estar formada por una pluralidad de bobinas individuales dispuestas una al lado de otra que reciben simultáneamente la misma longitud de tela enrollando bandas de tela obtenidas por medio del corre longitudinal de la tela individual que entra, ya que el ciclo de bobinado puede ser llevado a cabo en núcleos tubulares alineados axialmente en el mandril. En consecuencia, en la presente descripción y en las reivindicaciones adjuntas, el término "bobina" puede indicar en la presente una bobina individual o una pluralidad de bobinas alineadas axialmente formadas al mismo tiempo en general.
La máquina de rebobinado comprende una estructura fija 1 con los flancos laterales fijados a la base. La estructura fija 1 soporta un par de cilindros de bobinado 3, 5 cuyos ejes son paralelos definiendo un bastidor de bobinado 7 en donde están dispuestos los mandriles de bobinado con uno o más núcleos fabricados de cartón, plástico u otro material ajustado sobre los mismos. Los núcleos se ajustan y se fijan sobre los mandriles por extensión de los mandriles de una manera conocida per se en una estación fuera de la máquina de rebobinado.
Los cilindros 3, 5, son accionados por un motor (de una manera conocida per se) para hacer girar la bobina de bobinado. La tela N se hace girar alrededor del cilindro de bobinado 3 que es alimentado a lo largo de una pista de alimentación definida por los rodillos 9, 10, 11, 12, 13, 14 de una bobina principal (que no se represente). Cuchillas (que no se representan) están dispuestas a lo largo de la pista de alimentación. La cuchilla corta la tela N en la dirección longitudinal formando bandas correspondientes (en términos de dimensión y posición) a la dimensión longitudinal y la posición de los núcleos de bobinado tubulares insertados en los mandriles de bobinado los cuales están insertados en el bastidor de bobinado 7 como se describe más abajo.
La estructura 1 también soporta un par de brazos 17 que giran en 19 sobre la estructura 1. El par de brazos soporta un tercer cilindro de bobinado 21. Este último puede o bien girar loco o ser accionado y descansa sobre la parte superior de la bobina que se está formando, de tal modo que en el bastidor de bobinado la bobina descansa sobre los cilindros de bobinado inferiores 3, 5, y está controlada y retenida por el tercer cilindro de bobinado 21. El número de referencia 23 indica los accionamientos cilindro-pistón que controlan el movimiento giratorio de los brazos 17 sobre el punto de apoyo 19 para levantar gradualmente el cilindro de bobinado móvil superior 21 mientras la bobina que se está formando crece en diámetro, y bajarlo hacia el bastidor 7 al comienzo de un nuevo ciclo de bobinado después de descargar la bobina terminada e insertar un nuevo mandril en el bastidor de bobinado 7.
En el ejemplo mostrado, el cilindro de bobinado 3 tiene un eje fijo y los soportes son integrales con la estructura 1 mientras que el eje del cilindro de bobinado 5 es móvil en la dirección horizontal para los propósitos explicados más abajo. Para este propósito, los soportes están montados en carros 25 que se deslizan en guías horizontales 27 integrales con los dos flancos de la estructura fija 1. Una barra roscada 29 y un accionamiento 31 controlan el movimiento de los carros 25 a lo largo de las guías 27 para acercar y alejar el cilindro de bobinado 5 con respecto al cilindro de bobinado 3.
Un carro móvil 33 está dispuesto en el lado opuesto de la máquina de rebobinado con respecto a la pista de alimentación de tela N. El carro 33 se mueve a lo largo de los carriles 35 integrales con la base y equipados con un par de rodillos de apoyo 37 para alejar las bobinas o rollos terminados de la máquina de bobinado. La referencia f33 indica el movimiento de acercamiento y alejamiento del carro 33 con respecto al área de bobinado definida por los cilindros de bobinado 3, 5. El carro también está equipado con un plano de rodadura 39 sobre el cual se reciben lasa bobinas que van a ser alejadas.
Las guías verticales 41 sobre las cuales se deslizan los flancos respectivos 43 son integrales con cada uno de los dos lados de la estructura 1 en la parte que mira hacia el interior de la máquina. Los dos flancos 43 son recíprocamente paralelos y verticalmente móviles a lo largo de las guías 41. En consecuencia, los dos flancos se pueden mover sobre planos que son paralelos al plano medio de la máquina de rebobinado de acuerdo con la doble flecha f43. El movimiento hacia arriba y hacia debajo de los flancos 43 está controlado por un par de accionamientos cilindro-pistón 43 en el que el cilindro está fijado a la estructura 1. Un sistema de sincronización que comprende un eje transversal 47 soportado por los flancos de la estructura fija 1 sincroniza los movimientos de los dos flancos evitando la posibilidad de que se realicen movimientos no idénticos en la dirección vertical. Dos poleas dentadas 49 están ajustadas cerca de los dos extremos del eje transversal 47 que se prolonga hacia fuera de los flancos de la estructura 1. Correas dentadas respectivas 51 giran en las poleas, cada una de las cuales gira adicionalmente sobre una segunda polea dentada 43 respectiva transportada por el flanco respectivo. Cada correa dentada 51 está fijada en un punto 55 al flanco correspondiente. De esta manera, los dos flancos 43 son forzados a moverse en forma idéntica a lo largo de las guías verticales 41.
En cada flanco 43 se provee una guía lineal 61 que define una pista cerrada. En el ejemplo mostrado, la pista consiste en dos secciones rectas recíprocamente paralelas cuyos extremos se unen por medio de dos secciones semicirculares de la pista.
Una pluralidad de carros 63 se deslizan a lo largo de cada guía lineal 61. En el ejemplo mostrado se proveen cinco carros para cada guía lineal 61 y en consecuencia para cada flanco 43. Los carros 63 están dispuestos recíprocamente a una distancia igual a lo largo de la pista definida por la guía 61. Cada uno lleva un centro de acoplamiento 65 provisto para acoplar un extremo de los mandriles de bobinado. Los centros de bobinado 65 pueden tener cualquier configuración posible y, en general, se mueven axialmente para acercar y alejar los mandriles de bobinado y presentan cabezales extensibles 67 para sujetarlos sobre los mandriles. Se pueden usar también otros tipos de elementos de agarre en lugar de cabezales extensibles. Alternativamente, se pueden usar centros de acoplamiento individuales, que son insertados en los mandriles sin un efecto de apriete adicional. Esta solución es particularmente adecuada si los centros de acoplamiento no están accionados por un motor.
De acuerdo con la configuración de los carros 63 y los centros de acoplamiento respectivos 65 en los dos flancos 43, un centro de acoplamiento en un lado se corresponde con un centro de acoplamiento en el lado opuesto, estando alineados axialmente los centros de acoplamiento para acoplar un mandril de bobinado respectivo sostenido parale-lamente a los ejes de los cilindros de bobinado 3, 5, 21.
Los carros 63 asociados a cada lado 43 están fijados a una correa dentada 68 (u otro elemento flexible equivalente) que gira sobre dos poleas dentadas 71, 73. La polea dentada 71 en cada flanco 43 es accionada por un motor paso a paso 75 u otro accionamiento adecuado para controlar en forma precisa el movimiento de la polea 71 y en consecuencia de los diversos carros 63 que están fijados a la correa dentada correspondiente 68 por medio de un programa de control. Los dos motores 75 asociados a los dos flancos 43 están unidos entre sí por un eje eléctrico, es decir, están controlados por una unidad central de modo que las dos poleas 71 y las dos correas dentadas 68 se mueven de una manera perfectamente sincronizada. En el ejemplo mostrado, los motores 75 se encuentran en el lado opuesto de los flancos 43 con respecto al lado sobre el cual están dispuestos las guías 61, los carros 63 con los centros de acoplamiento 65 y las poleas 71, 73 con la correa dentada 68.
Un cilindro tomador 83 está dispuesto en el lado interior de la tela N de la estructura fija 1 y gira en el punto 81 para insertar los mandriles de bobinado con los núcleos tubulares respectivos ajustados y fijados a los mismos. El cilindro tomador 83 gira alrededor del eje 81. El movimiento giratorio es controlado por un accionamiento de cilindro pistón 85 o por un par de accionamientos dispuestos simétricamente en los dos flancos de la máquina. La estructura 1 tiene además un conducto fijo de sección en V 87 en el cual están insertados axialmente los mandriles de bobinado y los núcleos tubulares ajustados y fijados sobre los mismos. El conducto 87 presenta una estructura de peine de modo que el cilindro tomador 83, que también presenta una estructura de peine, puede penetrar dentro del mismo.
En su posición inferior, el cilindro tomador 83 está dispuesto parcialmente por debajo de la superficie de apoyo del conducto 87 de modo que un mandril con los núcleos tubulares respectivos puede ser insertado axialmente a lo largo del conducto. Una vez que el mandril está colocado en el conducto 87, el cilindro tomador puede girar hacia arriba recogiendo el mandril y colocándolo e una posición en la cual puede ser acoplado por los centros de acoplamiento 65 que se mueven a lo largo de los flancos 43 y transportado hacia el bastidor de bobinado.
Alternativamente, el conducto 87 puede ser omitido. En este caso, el cilindro tomador 83 puede estar fabricado de perfiles continuos dentro de tipo peine. El mandril puede ser insertado por lo tanto axialmente en el bastidor definido por el cilindro tomador 83 cuando éste se encuentra en la posición inferior, mostrada con una línea de puntos en la Figura 1. Se adoptará una forma apropiada para el cilindro tomador para evitar que el mandril se caiga del cilindro tomador.
Como se muestra en el dibujo, el cilindro tomador 83 presenta un perfil definido por dos secciones de superficie cilíndricas circulares que se corresponden con el perfil del bastidor de bobinado formado por los dos cilindros 3, 5 cuando están en la posición de acercamiento máximo. Esto permite el uso de mandriles con varios diámetros sin necesitar ajustes, como resulta claramente de la siguiente descripción de funcionamiento de la máquina.
El funcionamiento de la máquina de rebobinado descrita más arriba se ilustrará ahora con referencia a la secuencia en las figuras 7A-7F. En la Figura 7A, los cinco carros transportados por el flanco 43 y mostrados allí están indicados por los números de referencia 63A, 63B, 63C, 63D, 63E. El carro 63A con el centro de acoplamiento respectivo está dispuesto en correspondencia con el bastidor 7 definido por los cilindros de bobinado 3, 5 que se encuentran en la posición de acercamiento máximo. El centro de acoplamiento 65 del carro 63A y el centro de acoplamiento que está alineado axialmente con el mismo del carro correspondiente transportado por el otro flanco acoplan un mandril de bobinado M con los núcleos tubulares respectivos colocados sobre el mismo. Los centros de acoplamiento de los carros en posición 63E han descargado el rollo formado previamente, que ya fue extraído. Los centros de acoplamiento transportados por los carros en posición 63B están alineados en correspondencia con la posición superior del cilindro tomador 83 que contiene el mandril de bobinado M1 que será insertado en el bastidor de bobinado durante el ciclo siguiente. El cilindro tomador 83 podría estar aún en la posición descendida y recoger al mandril M1 del conducto 87 en un momento posterior. La bobina o rollo hecho durante el ciclo anterior aún podría estar dentro de la máquina soportado por los centros de acoplamiento transportados por los carros 63E o puede haber sido descargado sobre el carro 33 y este último puede estar aún cerca del par de cilindros de bobinado 3, 5.
El ciclo de bobinado comienza en las condiciones ilustradas en la Figura 7A. La tela N es enrollada en el mandril de bobinado M en los núcleos tubulares, los cuales están ajustados y fijados en el mandril. Los centros de acoplamiento que acoplan el mandril M en el bastidor de bobinado podrían ser accionados por un motor para girar con el mandril pero esto no es necesario. El momento de torsión para hacer girar el mandril y en consecuencia bobinar la tela está provisto por los cilindros de bobinado 3 y 5 (que son accionados por un motor). El cilindro de bobinado superior 21 es descendido y puesto en contacto con el mandril de bobinado en el bastidor entre los cilindros de bobinado 3 y 5 cuando se han formado un número de giros de la tela adecuados en el mandril.
Progresivamente, a medida que la tela N es enrollada alrededor del mandril de bobinado M, la máquina va desde la configuración mostrada en la Figura 7A a la configuración mostrada en la Figura 7B que difiere de la configuración previa para el movimiento hacia arriba del cilindro de bobinado superior 21 y el movimiento hacia arriba correspondiente de los flancos 43 debido al movimiento hacia arriba del eje de la bobina que se está formando. Esta figura muestra cómo el nuevo mandril de bobinado M1 que está siendo levantado por el cilindro tomador 83 es acoplado por los centros de acoplamiento transportados por los carros 63B y el cilindro tomador es bajado nuevamente para recoger un nuevo mandril.
En la Figura 7C, el diámetro de la bobina R ha aumentado nuevamente. Para proveer una gran base de apoyo para la bobina R, el cilindro de bobinado 5 fue alejado del cilindro de bobinado 3 con un movimiento horizontal, haciendo que el bastidor de bobinado 7 se ensanche en cuanto al tamaño. Esto hace que sea necesario trasladar a los centros de acoplamiento de los carros 63A horizontalmente además de verticalmente para seguir el incremento del diámetro de la bobina R. Esto provoca un movimiento correspondiente a lo largo de la guía lineal 61 de los otros dos carros (todos unidos recíprocamente a la correa dentada 68) pero no provoca problemas debido a que el siguiente mandril de bobinado M1 ya ha sido acoplado por los centros de acoplamiento en la posición 63B mientras que la bobina anterior ha sido descargada por los centros de acoplamiento transportados por los carros 63E. Un nuevo mandril de bobinado M2 habrá sido introducido en el conducto 65, mientras tanto, para el siguiente ciclo de bobinado.
En la Figura 7D, el cilindro de bobinado 5 aparece adicionalmente alejado del cilindro de bobinado 3 y la bobina R ha aumentado su diámetro nuevamente alcanzando su dimensión final. El cilindro de bobinado superior 21 es levantado adicionalmente. Los flancos 43 son levantados para seguir el movimiento hacia arriba del eje de la bobina R y en consecuencia del mandril de bobinado M mientras los carros que transportan los centros de acoplamiento son trasladados para seguir el movimiento en la dirección horizontal del eje de la bobina siguiendo la apertura de los cilindros de bobinado 3, 5.
En la Figura 7E, la bobina terminada R ha sido transferida del bastidor de bobinado al carro 33. Para este propósito, los flancos 43 han sido levantados ligeramente para permitir la traslación de la bobina R moviendo los carros 63A hacia el carro 33. El plano 39 del carro 33 es llevado a una posición que es aproximadamente tangencial al cilindro de bobinado 3 y los centros de acoplamiento de los carros 63A son llevados sobre los rodillos de apoyo 37 del carro 33. La traslación de los carros 63A provoca la traslación de todos los otros carros 63 de modo que, por ejemplo, los carros 63B son movidos por encima del bastidor de bobinado 7 que en el ínterin ha disminuido nuevamente de tamaño debido a que el cilindro de bobinado 5 se ha aproximado nuevamente al cilindro de bobinado 3. El cilindro de bobinado superior 21 se levantó para permitir el paso de la bobina terminada.
En la Figura 7F, el carro 33 fue alejado de los cilindros de bobinado después que la bobina R fuera depositada por los centros de acoplamiento transportados por los carros 63A que fueron alejados recíprocamente para este propósito. Se usan medios de corte (no mostrados y conocidos per se) para cortar transversalmente la tela N entre el bastidor de bobinado 7 y la bobina terminada R. El borde conductor de la tela que se forma así, es anclado a los núcleos tubulares apostados sobre el mandril M1, el cual se introduce después en el bastidor de bobinado 7. Los flancos 43 se bajan para recoger al mandril M1 acoplado por los centros de acoplamiento de los carros 63B en el bastidor de bobinado en contacto con los cilindros de bobinado 3, 5. Este movimiento hacia abajo también recoge los centros de acoplamiento de los carros 63C en correspondencia con el cilindro tomador 83 que fue levantado en el ínterin para recoger y levantar el mandril de bobinado M2 del conducto 87 a la posición en la que es acoplado por los centros de acoplamiento de los carros 63C.
a Figura 7F -como la Figura 7A- muestra un momento del ciclo de bobinado en el cual los centros de acoplamiento que acoplan al mandril que está en el bastidor de bobinado 7 y los centros de acoplamiento que acoplan el mandril previsto para el ciclo siguiente se encuentran en una posición que depende de la dimensión diametral de los mandriles de bobinado, o más precisamente de la dimensión diametral de los núcleos tubulares apostados y fijados sobre los mismos. Gracias a la configuración particular del cilindro tomador, que presenta un perfil que copia al del bastidor de bobinado en esta configuración, es suficiente ajustar la posición de los centros de acoplamiento con respecto a los cilindros de bobinado 3, 5 para obtener automáticamente la posición correcta de los centros de acoplamiento con respecto al asiento definido por las secciones que forman el cilindro tomador 83 a medida que varía el diámetro de los núcleos tubulares.
De la descripción realizada más arriba, está claro que la fase de descarga de la bobina terminada R y la introducción de un nuevo mandril de bobinado en el bastidor 7 es mucho más rápida que lo que ocurre en máquinas de rebobinado del tipo tradicional. Esto reduce la duración total de un ciclo de bobinado. Además, la bobina terminada R es controlada y guiada hasta que alcanza los rodillos 37 del carro 33 y esto facilita las operaciones de descarga de la bobina y el corte de la tela debido a que la posición que adopta la bobina R en el carro 33 se puede repetir siempre de forma precisa.
Resulta evidente a partir de lo que se describió más arriba, que los centros de acoplamiento 65 y los cabezales respectivos 67 son móviles. Particularmente, los centros de acoplamiento están provistos de movimiento de acercamiento y alejamiento con respecto a los mandriles de bobinado para sujetar y liberar, y de un movimiento de fijación, por ej., extensión de los cabezales 67, para fijar el mandril de bobinado que se está usando en ese momento por un par de centros de acoplamiento. Como se mencionó, los centros de acoplamiento pueden estar accionados por un motor. Esto significa que las señales eléctricas tienen que ser provistas a los centros de acoplamiento para las unidades de control que accionan los elementos mecánicos (por ej., válvulas solenoides u otras). La posibilidad de enviar o recibir señales eléctricas a y desde los centros de acoplamiento obtenidas a través de sensores, por ej., señales de habilitación para llevar a cabo las diversas funciones del ciclo en secuencia. Finalmente, los elementos mecánicos deben ser accionados a través de controles neumáticos o hidráulicos, razón por la cual debe suministrarse aire comprimido u otro fluido presurizado a los centros de acoplamiento.
Para este propósito, en la forma de realización ilustrada, se requiere un distribuidor de señales eléctricas y de aire comprimido rotativo para accionar los elementos mecánicos dispuestos dentro de la pista cerrada definida por la guía lineal 61 de cada flanco 43 en una posición que es ligeramente central con respecto a dicha pista. El distribuidor rotativo y los medios de conexión a la línea eléctrica y neumática a los diversos centros de acoplamiento se indican solamente en las Figuras 3, 5 y 6, mientras que son sustancialmente omitidas en las figuras restantes del dibujo para mayor claridad.
El distribuidor rotativo está indicado generalmente con el número de referencia 91. El distribuidor rotativo está conectado por medio de por lo menos un cable eléctrico a una unidad eléctrica 93 ajustada en un carro 94 que desliza en la misma guía 61 sobre la cual deslizan los carros 63 que transportan a los centros de acoplamiento 65. El carro 94 también se puede fijar a la correa dentada correspondiente 68. El número de referencia 95 indica un canal flexible en el cual está dispuesto el cable eléctrico, estando conectado un extremo del canal al distribuidor rotativo 91 y el extremo opuesto al carro de la unidad eléctrica 94. El cable eléctrico no se muestra en el dibujo para mayor simplicidad.
La unidad eléctrica 93 está conectada en serie a los carros 63 y de allí a los diversos centros de acoplamiento transportados por los carros por medio de cables eléctricos dispuestos en canales flexibles 97. Cada canal 97 une un carro 63 a un carro adyacente. De esa manera, las señales eléctricas suministradas a través del distribuidor rotativo 91 alcanzan a todos los centros de acoplamiento en el flanco respectivo 43.
Un conducto de aire comprimido flexible también pasa por el canal 95. La línea de aire comprimido también pasa a una unidad neumática 101 y a todos los carros 63 y finalmente a los centros de acoplamiento respectivos 65 a través de los canales 99 que son paralelos a los canales 97. De esta manera, el aire comprimido alcanza a todos los centros de acoplamiento y los accionamientos respectivos que están controlados por el aire comprimido con señales de control distribuidas a lo largo de la línea eléctrica, la cual desde el distribuidor rotativo 91 alcanza la unidad eléctrica 93 y desde allí a todos los carros 63.
En el ejemplo descrito más arriba, los cilindros de bobinado 3, 5 son recíprocamente móviles para aumentar la base de apoyo durante el ciclo de bobinado a medida que aumenta el diámetro de la bobina R en formación. Esta característica es ventajosa específicamente para las bobinas R cuyo diámetro final es particularmente alto. La máquina puede ser programada de modo tal que los rodillos de bobinado sólo se abran y cierren si el diámetro de la bobina excede un cierto valor. El movimiento de apertura puede ser controlado, por ejemplo, de acuerdo con la cantidad de tela enrollada determinada por medio de un codificador asociado a uno de los cilindros o rodillos dispuestos a lo largo de la pista material o también a uno de los dos cilindros de bobinado. Alternativamente, se puede controlar el diámetro y se pueden abrir los cilindros de acuerdo con la señal respectiva.
Como la apertura de los cilindros de bobinado se requiere para hacer que la operación de bobinado sea más estable ya sea eliminando o limitando las vibraciones limitativas de la bobina, de acuerdo con una posible forma de realización, el control del movimiento de apertura de los dos cilindros puede ser consecuente con una señal de galgas extensométricas asociadas con los soportes de los centros de acoplamiento 65. Cuando estas galgas extensométricas u otros sensores equivalentes detectan una vibración que excede un valor umbral predeterminado, la unidad de control de la máquina de rebobinado controla la apertura gradual de los cilindros 3, 5 hasta que la vibración detectada se reduce nuevamente a un valor aceptable.
Se señala que el dibujo muestra sólo una forma de realización de la invención, que puede variar en formas y configuraciones, sin apartarse del alcance de la presente invención. La presencia de números de referencia en las reivindicaciones adjuntas tiene el propósito de facilitar la comprensión de las reivindicaciones con referencia a la descripción precedente y los dibujos adjuntos y no limita su alcance de protección.

Claims (22)

1. Máquina de rebobinado para la producción de bobinas (R) o telas (N) que comprende:
- por lo menos un primer y un segundo cilindros de bobinado (3, 5), cuyos ejes son paralelos, que definen un bastidor de bobinado (7) en donde se forman dichas bobinas de tela (N), y
- centros de acoplamiento (65) para acoplar y retener los mandriles de bobinado (M, M1, M2) sobre los cuales se forman las bobinas en el bastidor de bobinado, caracterizada por un par de flancos laterales (43), sobre cada uno de los cuales se encuentra dispuesta una guía correspondiente (61) que define una pista cerrada, estando dispuestos a lo largo de esta guía una pluralidad de dichos centros de acoplamiento (65) en forma móvil; estando alineado cada centro de acoplamiento asociado con uno de dichos flancos con un centro de acoplamiento correspondiente asociado al otro de dichos flancos; proporcionándose un sistema de accionamiento para mover los centros de acoplamiento a lo largo de cada una de dichas guías.
2. Máquina de rebobinado de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizada porque dicho sistema de accionamiento comprende, en cada lado, un elemento flexible continuo (68) sobre el cual están fijados los centros de acoplamiento (65) asociados al flanco respectivo; proporcionándose un accionamiento (75) para mover a dicho elemento flexible.
3. Máquina de rebobinado de acuerdo con la reivindicación 1 ó 2, caracterizada porque cada uno de dichos centros de acoplamiento (65) es transportado por un carro respectivo (63), que desliza a lo largo de la guía (61) del flanco correspondiente.
4. Máquina de rebobinado de acuerdo con una o más de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque la pista definida por dichas guías se extiende desde una primera posición de acoplamiento del mandril a una segunda posición de descarga de las bobinas completadas; estando dispuesto dicho bastidor de bobinado entre dicha primera posición y dicha segunda posición.
5. Máquina de rebobinado de acuerdo con la reivindicación 4, caracterizada porque comprende un cilindro tomador (83) para insertar los mandriles de bobinado que se mueven desde una posición de recogida de los mandriles de bobinado a una posición de liberación de los mandriles de bobinado, en correspondencia con la posición en la cual los mandriles son acoplados por los centros de acoplamiento.
6. Máquina de rebobinado de acuerdo con una o más de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque dichos flancos son verticalmente móviles y porque se proveen medios de accionamiento (45) para controlar los movimientos hacia arriba y hacia debajo de dichos flancos.
7. Máquina de rebobinado de acuerdo con la reivindicación 6, caracterizada porque comprende medios sincronizados (47, 49, 51, 53) del movimiento vertical de los flancos.
8. Máquina de rebobinado de acuerdo con una o más de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque dichos dos cilindros de bobinado (3, 5) son recíprocamente móviles y se pueden abrir.
9. Máquina de rebobinado de acuerdo con la reivindicación 8, caracterizada porque dichos dos cilindros de bobinado son recíprocamente móviles en una dirección que es esencialmente horizontal de alineación del eje de rotación respectivo.
10. Máquina de rebobinado de acuerdo con la reivindicación 9, caracterizada porque el eje de uno de dichos cilindros de bobinado es fijo mientras que el otro de dichos cilindros de bobinado es móvil y se traslada en una dirección horizontal que es ortogonal a su eje, para aproximar y alejar el cilindro de bobinado de eje fijo.
11. Máquina de rebobinado de acuerdo con una o más de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque comprende un tercer cilindro (21) cuyo eje es paralelo a los cilindros de bobinado primero y al segundo dispuestos sobre el bastidor de bobinado, y móvil para permitir el diámetro creciente de la bobina que se desarrolla entre dichos cilindros primero, segundo y tercero.
12. Máquina de rebobinado de acuerdo con la reivindicación 11, caracterizada porque dicho tercer cilindro (21) está transportado por un par de brazos oscilantes (17).
13. Máquina de rebobinado de acuerdo con una o más de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque por lo menos tres centros de acoplamiento se encuentran ubicados a lo largo de cada una de dichas guías.
14. Máquina de rebobinado de acuerdo con una o más de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque por lo menos cinco centros de acoplamiento equitativamente distantes están dispuestos a lo largo de cada una de dichas guías.
15. Máquina de rebobinado de acuerdo con por lo menos la reivindicación 5, caracterizada porque dicho cilindro tomador (83) presenta un bastidor de apoyo del mandril de bobinado cuya geometría se corresponde con la geometría del bastidor de bobinado en la fase de bobinado inicial.
16. Máquina de rebobinado de acuerdo con la reivindicación 15, caracterizada porque dicho bastidor de apoyo está definido por al menos dos secciones rectas de superficie cilíndrica circular dispuestas una al lado de la otra.
17. Máquina de rebobinado de acuerdo con la reivindicación 6, caracterizada porque cada uno de dichos flancos está asociado con un accionamiento de cilindro-pistón (45) que controla el movimiento en la dirección vertical.
18. Máquina de rebobinado de acuerdo con una o más de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque medios de distribución neumáticos y eléctricos (91 a 101) están asociados con dichos centros de acoplamiento en cada flanco.
19. Máquina de rebobinado de acuerdo con la reivindicación 18, caracterizada porque dichos medios de distribución neumáticos y eléctricos comprenden un distribuidor rotativo (91) dispuesto dentro de la pista definida por la guía (61) a lo largo de la cual se mueven los centros de acoplamiento y uno o más conductos flexibles hacia dichos centros de acoplamiento.
20. Máquina de rebobinado de acuerdo con la reivindicación 18, caracterizada porque una caja de distribución eléctrica (93) y una caja de distribución neumática (101) se deslizan a lo largo de cada una de dichas guías (61); porque dicha caja de distribución eléctrica y dicha caja de distribución neumática están conectadas por medio de un elemento flexible (95) a un distribuidor (91) dispuesto dentro de la pista definida por la guía (61) a lo largo de la cual se mueven los centros de acoplamiento (65) y dichas cajas y porque dichas cajas están conectadas con los centros de acoplamiento a través de conexiones eléctricas y neumáticas flexibles (95, 97).
21. Máquina de rebobinado de acuerdo con por lo menos una de las reivindicaciones 8 a 10, caracterizada porque están asociados sensores con por lo menos algunos de dichos centros de acoplamiento para detectar vibraciones del mandril de bobinado y porque el movimiento de alejamiento recíproco de los cilindros de bobinado primero y del segundo está controlado de acuerdo con la señal de dichos sensores.
22. Procedimiento para la producción de bobinas (R) de telas (N) enrolladas en mandriles de bobinado en donde:
- un primer mandril de bobinado (M) es insertado en un bastidor de bobinado (7) y una cantidad predeterminada de tela es enrollada sobre la misma para formar una bobina, estando los extremos de dicho primer mandril acoplados por un par de centros de acoplamiento;
- la bobina terminada es descargada del bastidor de bobinado y
- un segundo mandril de bobinado (M1) es insertado en dicho bastidor de bobinado;
- acoplamiento del primer mandril de bobinado (M) en un área de recogida por medio de un primer par de centros de acoplamiento;
- transferencia del primer mandril de bobinado por medio de dichos centros de acoplamiento a dicho bastidor de bobinado;
- cuando se ha completado la bobina, se transfiere la bobina con dicho primer par de centros de acoplamiento desde dicho bastidor de bobinado a un área de descarga;
- caracterizado porque después de transferir dicho primer mandril de bobinado al bastidor de bobinado, se acopla un segundo mandril de bobinado con un segundo par de centros de acoplamiento en dicha área de recogida;
- cuando dicha bobina es retirada del bastidor de bobinado, se inserta el segundo mandril de bobinado en dicho bastidor de bobinado con dicho segundo par de centros de acoplamiento;
- se transfiere el primer par de centros de acoplamiento hacia el área de recogida de los mandriles de bobinado.
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