ES2226693T3 - Maquina bobinadora con rodillos de soporte para arrollar bandas de papel o de carton. - Google Patents

Abstract

Máquina bobinadora con rodillos de soporte para arrollar bandas (2) de papel o de cartón en forma de bobinas (1), con un dispositivo de corte longitudinal (9) para dividir las bandas (2) de papel o de cartón en bandas individuales y dos rodillos de soporte (6, 7) sobre los cuales descansan las bobinas (1) durante el arrollamiento, alimentándose las bandas individuales a las bobinas (1) a través del rodillo de soporte (6) del lado de entrada y estando unido el rodillo de soporte (7) del lado de salida con un accionamiento de giro, caracterizada porque el rodillo de soporte (6) del lado de entrada está montado en forma libremente giratoria y porque en la dirección de circulación de la banda, a cierta distancia delante del rodillo de soporte (6) del lado de entrada, está colocado un dispositivo de interrupción de la tracción que contiene un rodillo (8) accionado con una velocidad diferencial con respecto al rodillo de soporte del lado de salida.

Description

Máquina bobinadora con rodillos de soporte para arrollar bandas de papel o de cartón.

La invención concierne a una máquina bobinadora con rodillos de soporte para arrollar bandas de papel o de cartón en forma de bobinas con un dispositivo de corte longitudinal para dividir la banda de papel o de cartón en bandas individuales y dos rodillos de soporte sobre los cuales descansan las bobinas durante el arrollamiento, alimentándose las bandas individuales a las bobinas a través del rodillo de soporte del lado de entrada y estando unido el rodillo de soporte del lado de salida con un accionamiento de giro.

Para la producción de bobinas de bandas de papel o de cartón subdivididas por corte longitudinal en bandas individuales se conocen máquinas bobinadoras con rodillos de soporte que presentan dos rodillos de soporte sobre los cuales descansan las bobinas durante el arrollamiento y los cuales soportan así todo el peso de las bobinas (DE 43 34 029-A). La dureza de bobinado (= compresión superficial entre las capas de una bobina) decisiva para la calidad de las bobinas viene determinada en medida crítica por la tensión de tracción en estado arrollado. Para generar la tensión de tracción en estado arrollado se accionan los dos rodillos de soporte con una diferencia de número de revoluciones durante el arrollamiento. Además, la tensión de tracción en estado arrollado es influenciada durante el arrollamiento por la carga lineal y las condiciones geométricas en la línea de agarre entre una bobina y un rodillo de soporte, ya que en cada línea de agarre se produce una dilatación adicional de la banda. Como carga lineal se designa la fuerza de apriete - normalizada a la anchura de las bobinas - de las bobinas sobre un rodillo de soporte (medida en N/m). Dado que la dilatación en la distancia de agarre aumenta al crecer el peso de las bobinas, su valor limita el diámetro final máximo de una bobina arrollada sin defectos con la dureza de bobinado deseada.

Se conoce por el documento WO 98/23 515 una máquina bobinadora con rodillos de soporte del género expuesto en la que el rodillo de soporte del lado de entrada es accionado y el rodillo de soporte del lado de salida está montado de forma libremente giratoria como un rodillo de apoyo puro. El concepto que sirve de base a esta máquina bobinadora con rodillos de soporte conocida consiste en configurar los elementos no necesarios primordialmente para la generación de la dureza de bobinado deseada para sujetar las bobinas, soportar el peso de éstas, etc. de modo que su influencia sobre la dureza de bobinado sea lo más pequeña posible.

El documento DE 844 702 C muestra una máquina bobinadora con rodillos de soporte para arrollar bandas de papel y de cartón en forma de bobinas con un dispositivo de corte longitudinal para dividir las bandas de papel o de cartón en bandas individuales y dos rodillos de soporte sobre los cuales descansan las bobinas durante el arrollamiento.

El documento US 4 598 877 A muestra un dispositivo para arrollar una banda de material sobre un núcleo de forma tubular con dos rodillos de soporte. La banda es alimentada por debajo del rodillo de soporte del lado de entrada. El rodillo de soporte del lado de entrada tiene un diámetro más pequeño que el del rodillo de soporte del lado de salida. La línea apical del rodillo de soporte del lado de entrada discurre por encima de la línea apical del rodillo de soporte del lado de salida. Al menos uno de los dos rodillos de soporte es accionado. Sin embargo, también pueden ser accionados ambos rodillos de soporte para aumentar o disminuir la tensión de tracción en estado arrollado de la banda.

El documento EP 0 957 052 A muestra una máquina bobinadora para arrollar una banda, especialmente una banda de papel, en forma de una bobina. La bobina está situada en un lecho de bobinado que está formado exclusivamente por dos rodillos de soporte. El rodillo de soporte del lado de entrada presenta un revestimiento elástico y, por tanto, deformable. Los dos rodillos de soporte tienen ciertamente el mismo diámetro. Sin embargo, la línea apical del rodillo de soporte del lado de entrada está situada en una posición algo más alta que la de la línea apical del rodillo de soporte del lado de salida.

El documento DE 198 01 599 A1 muestra un dispositivo de bobinado con rodillos de soporte que lleva dos rodillos de soporte accionados sobre los cuales descansa una bobina. La banda abraza al rodillo de soporte del lado de entrada y puede ser succionada allí con ayuda de una depresión para aumentar un acoplamiento de rozamiento. De este modo, el rodillo de soporte del lado de entrada está en condiciones de ejercer sobre la banda de material aquellas fuerzas de tracción que son necesarias para tirar de dicha banda de material hasta el dispositivo de bobinado. El lecho de bobinado está sellado desde abajo por medio de una caja de sellado. Puede ser puesto bajo presión, empleándose un cojín de presión para descargar el peso de la bobina.

La invención se basa en el problema de crear una máquina bobinadora que haga posible que con poco coste de construcción se ajuste la dureza de bobinado de las bobinas con mayor exactitud a valores predeterminados.

Este problema se resuelve según la invención por el hecho de que el rodillo de soporte del lado de entrada está montado en forma libremente giratoria y en la dirección de circulación de la banda está colocado a cierta distancia delante del rodillo de soporte del lado de entrada un dispositivo de interrupción de tracción que contiene un rodillo accionado con una velocidad diferencial con respecto al rodillo de soporte del lado de salida.

A diferencia de las máquinas bobinadoras con rodillos de soporte conocidas, el rodillo de soporte del lado de entrada influye sobre la dureza de bobinado durante el arrollamiento exclusivamente por la dilatación en la línea de agarre y no por la generación de una tensión de tracción. La influencia de la dilatación en la línea de agarre entre el rodillo de soporte del lado de entrada y las bobinas se puede determinar en función del peso de dichas bobinas y se puede tener en cuenta al ajustar la dureza de bobinado deseada. La tensión de tracción decisiva para la dureza de bobinado de las bobinas durante el arrollamiento se ajusta de manera definida en función de comportamiento de dilatación de la banda a través de la velocidad diferencial entre el rodillo de soporte accionado del lado de salida y el rodillo accionado del dispositivo de interrupción de la tracción.

A esto se añaden como ventajas adicionales el que la máquina bobinadora con rodillos de soporte necesita solamente un rodillo de soporte con un accionamiento de giro que esté en condiciones de generar la tensión de tracción necesaria. Además, la tensión de tracción entre el dispositivo de interrupción de la tracción y el sistema de desenrollamiento se puede ajustar, independientemente de los requisitos aplicables durante el arrollamiento, a los valores deseados en esta zona de la banda.

Las reivindicaciones subordinadas contienen ejecuciones de una máquina bobinadora con rodillos de soporte según la invención que resultan preferidas debido a que son especialmente ventajosas.

El dibujo sirve para explicar la invención con referencia a un ejemplo de ejecución representado en forma simplificada.

La figura 1 muestra esquemáticamente el alzado lateral de una máquina bobinadora con rodillos de soporte.

La máquina bobinadora con rodillos de soporte sirve para producir bobinas 1 de una banda 2 de papel o de cartón subdividida por corte longitudinal en bandas individuales. La banda 2 de papel o de cartón es retirada de un rollo de reserva 3, cuya anchura puede ser de 10 m y más y el cual está suspendido en un dispositivo de desenrollamiento. El dispositivo de desenrollamiento contiene un dispositivo de frenado 4, preferiblemente un generador de freno, cuya fuerza de retención es ajustable. La banda 2 es alimentada desde el dispositivo de desenrollamiento, a través de un rodillo de guía 5, a la máquina bobinadora con rodillos de soporte que se describe seguidamente con más detalle. La retirada de la banda 2 del rodillo de reserva 3 se efectúa desde arriba (dibujado con línea continua) o bien desde abajo (dibujado con línea de trazos).

La máquina bobinadora con rodillos de soporte presenta dos rodillos de soporte 6, 7 entre los cuales está formado un lecho de rodillos en el que las bobinas 1 descansan sobre los rodillos de soporte 6, 7 durante el arrollamiento. Los dos rodillos de soporte 6, 7 tienen un diámetro de 300 milímetros a 1500 milímetros. Estos se extienden en dirección axial por toda la anchura de trabajo, es decir, la anchura máxima de la banda 1 de papel o de cartón. Por tanto, su longitud axial puede ser de 10 m y más. El diámetro de los rodillos de soporte 6, 7 puede ser diferente o igual, discurriendo las líneas apicales a una altura o a alturas diferentes. En el ejemplo de ejecución el rodillo de soporte 6 del lado de entrada presenta un diámetro más pequeño que el del rodillo de soporte 7 del lado de salida, y el rodillo de soporte 6 del lado de entrada está dispuesto de modo que su línea apical discurre por encima de la línea apical del rodillo de soporte 7. En esta disposición el rodillo de soporte 7 del lado de salida con mayor diámetro soporta una proporción de los pesos de las bobinas que aumenta con el diámetro de dichas bobinas. Además, las bobinas 1 terminadas de arrollar se pueden retirar de forma simplificada del lecho de rodillos a través de los rodillos de soporte 7 del lado de salida.

Ambos rodillos de soporte 6, 7 tienen una envolvente de acero que puede estar revestida con una capa de deslizamiento deformable en medida limitada. La capa de deslizamiento deformable es deformable elásticamente, por ejemplo estando hecha de un elastómero macizo tal como la goma, o bien consiste en un material compresible en volumen, por ejemplo un elastómero celular, tal como poliuretano espumado. El que ninguno, solamente uno o ambos rodillos de soporte 6, 7 presenten una capa de deslizamiento deformable depende de la banda 2 de papel o de cartón a arrollar y de la calidad de bobinado deseada.

Esencial para la invención es que el rodillo de soporte 6 del lado de entrada, a través del cual se alimentan las bandas 2 a las bobinas 1, esté montado de forma libremente giratoria y el rodillo de soporte 7 del lado de salida esté unido con un accionamiento de giro. El rodillo de soporte accionado 7 del lado de salida actúa como accionamiento periférico para las bobinas 1. Su velocidad de giro puede variarse para poder ajustar la tensión de tracción en las capas exteriores de las bobinas 1.

En la dirección de circulación de la banda, a cierta distancia delante del rodillo de soporte 6 del lado de entrada, está colocado un dispositivo de interrupción de la tracción. El dispositivo de interrupción de la tracción contiene un rodillo accionado 8 sobre el cual se conduce la banda 2 sin resbalamiento. El rodillo 8 está unido también con un accionamiento de giro cuya velocidad de giro puede ser variada para poder ajustar una velocidad diferencial prefijada con respecto al rodillo de soporte 7. El asiento de la banda 2 sin resbalamiento sobre la superficie envolvente del rodillo 8 queda garantizado por un ángulo de abrazamiento suficientemente grande. En caso de que tengan que transmitirse grandes fuerzas, el rodillo 8 puede estar construido como un rodillo de vacío en el que se succione adicionalmente la banda 2. Como alternativa, para asegurar un asiento de la banda 2 sin resbalamiento se puede utilizar un rodillo de apriete que esté montado con marcha libre y contra el cual se pueda mover el rodillo 8 para formar una rendija de apriete a través de la cual se conduce la banda 2. Otra posibilidad para interrumpir la tracción de la banda entre el sistema de desenrollamiento y los sitios de bobinado consiste en disponer dos rodillos accionados directamente uno tras otro sobre los cuales se conduzca la banda 2 en forma de S.

Para dividir la banda 2 retirada del rollo de reserva 3 en varias bandas individuales sirve un dispositivo de corte longitudinal 9 que está colocado delante del rodillo de soporte 6 del lado de entrada, de modo que se alimentan al rodillo de soporte 6 unas bandas individuales 2 que circulan una junto a otra. El dispositivo de corte longitudinal 9 contiene una serie de pares de cuchillas circulares que realizan cada uno de ellos un corte longitudinal. Cuando el dispositivo de corte longitudinal 9 está colocado en un segmento de banda guiado en sentido ascendente entre el rodillo accionado 8 de interrupción de la tracción y el rodillo de soporte 6 del lado de entrada, se dispone por fuera - a la derecha en la figura 1 - la cuchilla inferior 10. Esto hace posible colocar el dispositivo de succión de las tiras de borde cortadas en el espacio libre por encima de la cuchilla inferior 10. Como alternativa, el dispositivo de corte longitudinal 9 puede colocarse también delante del rodillo 8 de interrupción de la tracción en la dirección de circulación de la cinta, en particular cuando se deba ajustar durante el corte longitudinal una tensión de tracción que sea considerablemente mayor que la tensión de tracción deseada durante el arrollamiento.

Por el contrario, una colocación del dispositivo de corte longitudinal 9 a corta distancia delante del rodillo de soporte 6 tiene la ventaja de que no es necesario para las bandas individuales cortadas un dispositivo de estirado a lo ancho por el cual se mantengan separadas las bandas individuales. El dispositivo 11 de estirado a lo ancho, preferiblemente un rodillo con curvatura ajustable, se puede colocar entonces directamente delante del rodillo 8 de interrupción de la tracción, tal como se representa en la figura 1.

Por encima del lecho de rodillos está dispuesto en el bastidor de la máquina bobinadora un sistema de rodillo de presión que contiene un rodillo de presión 12 montado con marcha libre o accionado. Al comienzo del arrollamiento, cuando el peso de apoyo de las bobinas 1 sobre los rodillos de soporte 6, 7 no es aún suficiente para la dureza de bobinado deseada, se puede aumentar el peso de apoyo de la bobina 1 sobre los rodillos de soporte 6, 7 por medio del rodillo de presión 12 que presiona desde arriba. El rodillo de presión 12 es hecho descender de manera conocida al comienzo del arrollamiento sobre un conjunto de nuevos tubos de bobinado 13 que se encuentra en el lecho de rodillos, tal como se representa en la figura 1. Este rodillo de presión favorece en esta posición el arrollamiento de los principios de las bandas en los nuevos tubos de bobinado 13.

Detrás del rodillo de soporte 7 del lado de salida - a la izquierda en la figura 1 - está colocado un dispositivo de descenso 14 por el cual son recibidas las bobinas 1 terminadas de bobinar y bajadas hasta una posición de descarga. Una rejilla de protección separable 15 asegura la zona situada detrás de la máquina bobinadora durante el arrollamiento. En el lado opuesto está colocado un dispositivo de protección estacionario 16 que deja libre la zona del dispositivo de corte longitudinal 9, de modo que ésta es accesible para trabajos de mantenimiento a través de un pedestal 17 por encima del rodillo 8 de interrupción de la tracción.

En el presente ejemplo de ejecución la alimentación de las bandas individuales 2 a las bobinas 1 se realiza desde fuera a través del rodillo de soporte 6 del lado de entrada. Asimismo, es posible la alimentación de las bandas 2 a través de la rendija entre los dos rodillos 6, 7, estando abrazado parcialmente el rodillo de soporte 6 del lado de entrada por las bandas 2. La dirección de giro de la bobina 1 cambia entonces.

Es esencial para la invención el hecho de que el rodillo de soporte 6 del lado de entrada está montado con marcha libre y, por tanto, no aplica un par de giro que influya sobre la tensión de tracción de la banda durante el arrollamiento. La tensión de tracción de la banda durante el arrollamiento viene determinada exclusivamente por los pares de giro del rodillo de soporte 7 del lado de salida y el rodillo accionado 8 del dispositivo de tracción y corte de la banda, cuyos accionamientos de giro están unidos con un sistema de control correspondiente. Esto tiene la ventaja de que se puede ajustar muy exactamente la tensión de tracción durante el arrollamiento.

La tensión de tracción incorporada en las bobinas 1 durante su arrollamiento se ajusta de preferencia con el concepto de accionamiento siguiente para lograr la evolución deseada de la dureza de bobinado:

El accionamiento del rodillo 7 sirve como accionamiento de guía cuya velocidad de giro es prefijada. El accionamiento de giro del rodillo 8 de interrupción de la tracción se controla independientemente de esto de modo que se presente una relación determinada de número de revoluciones con respecto al rodillo 7 para ajustar la tensión de tracción en estado bobinado. El generador de freno 4 se controla de modo que se presente la tensión de tracción deseada de la banda al desenrollar el rollo de reserva 3. Este concepto de accionamiento es especialmente ventajoso cuando se alimenta la banda 2 desde arriba a través del rodillo de soporte 6, tal como se representa en la figura 1. Con este guiado de la banda las relaciones de número de revoluciones de los rodillos 7, 8, necesarias para la tensión de tracción en estado bobinado, son independientes del espesor de la banda 2.

Como alternativa, es posible también emplear el generador de freno 4 del sistema de desenrollamiento como accionamiento de guía y controlar en función del mismo primero el accionamiento de los rodillos 8 y luego el accionamiento del rodillo de soporte 7. Este control es más difícil, ya que es necesario regular exactamente la velocidad periférica del rollo de reserva 3 en función del diámetro variable de dicho rollo de reserva 3.

En caso de que deban producirse bobinas 1 con un diámetro muy grande de, por ejemplo, más de un metro, el peso de apoyo de las bobinas 1 sobre los rodillos de soporte 6, 7 puede reducirse de manera conocida mediante el establecimiento de una sobrepresión por debajo de las bobinas 1. Como se describe, por ejemplo, en el documento EP 0 496 836-B, se sella entonces el espacio limitado por las bobinas 1 y los dos rodillos de soporte 6, 7 y se conecta este espacio a una alimentación de aire comprimido, por ejemplo a través de una caja de aire comprimido, para generar una sobrepresión por debajo de las bobinas 1.

Claims (7)

1. Máquina bobinadora con rodillos de soporte para arrollar bandas (2) de papel o de cartón en forma de bobinas (1), con un dispositivo de corte longitudinal (9) para dividir las bandas (2) de papel o de cartón en bandas individuales y dos rodillos de soporte (6, 7) sobre los cuales descansan las bobinas (1) durante el arrollamiento, alimentándose las bandas individuales a las bobinas (1) a través del rodillo de soporte (6) del lado de entrada y estando unido el rodillo de soporte (7) del lado de salida con un accionamiento de giro, caracterizada porque el rodillo de soporte (6) del lado de entrada está montado en forma libremente giratoria y porque en la dirección de circulación de la banda, a cierta distancia delante del rodillo de soporte (6) del lado de entrada, está colocado un dispositivo de interrupción de la tracción que contiene un rodillo (8) accionado con una velocidad diferencial con respecto al rodillo de soporte del lado de salida.

2. Máquina bobinadora con rodillos de soporte según la reivindicación 1, caracterizada porque uno o ambos rodillos de soporte (6, 7) presentan un revestimiento deformable.

3. Máquina bobinadora con rodillos de soporte según la reivindicación 1 ó 2, caracterizada porque el dispositivo de corte longitudinal (9) está colocado en un segmento de banda entre el dispositivo de interrupción de la tracción y el rodillo de soporte (6) del lado de entrada.

4. Máquina bobinadora con rodillos de soporte según una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizada porque las bandas individuales son alimentadas a las bobinas (1) desde fuera a través del rodillo de soporte (6) del lado de entrada.

5. Máquina bobinadora con rodillos de soporte según una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizada porque los dos rodillos de soporte (6, 7) presentan un diámetro diferente, siendo en particular el diámetro del rodillo de soporte (6) del lado de entrada más pequeño que el del rodillo de soporte (7) del lado de salida.

6. Máquina bobinadora con rodillos de soporte según una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizada porque la línea apical del rodillo de soporte (6) del lado de entrada discurre por encima de la línea apical del rodillo de soporte (7) del lado de salida.

7. Máquina bobinadora con rodillos de soporte según una de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizada porque el espacio limitado por las bobinas (1) y los dos rodillos de soporte (6, 7) está sellado y conectado a una alimentación de aire comprimido para generar una sobrepresión por debajo de las bobinas (1).