ES2259373T3 - Procedimiento para la fabricacion de un tubo portabobinas de hilado, dispositivo para su realizacion, tubo portabobinas asi obtenido y procedimiento de utilizacion de dicho tubo portabobinas. - Google Patents
Procedimiento para la fabricacion de un tubo portabobinas de hilado, dispositivo para su realizacion, tubo portabobinas asi obtenido y procedimiento de utilizacion de dicho tubo portabobinas.Info
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Abstract
Consiste en que un tubo de cartón, por una estrecha zona marginal extrema del mismo dotada de un bordón hueco interior, se aplica contra una matriz giratoria que presenta una superficie cóncava adecuada para formar un escalón perimetral entrante por constricción de dicha estrecha zona marginal, el cual presenta el diámetro de su contrahuella igual que el diámetro interior del referido tubo de cartón y, al mismo tiempo, se aplica contra el citado bordón hueco interior un esfuerzo de intensidad suficiente para aplastar el hueco del mismo y aplicar su pared contra la cara interior de la pared del extremo en voladizo del tubo de cartón conformada por la acción de la citada matriz giratoria.
Description
Procedimiento para la fabricación de un tubo
portabobinas de hilado, dispositivo para su realización, tubo
portabobinas así obtenido y procedimiento de utilización de dicho
tubo portabobinas.
La presente invención se refiere a un
procedimiento para la fabricación de un tubo portabobinas de hilado,
un dispositivo para la realización del procedimiento, el tubo
portabobinas obtenido y el modo de utilización del mismo en el
transporte y el almacenaje.
Estos tubos portabobinas de hilado están
constituidos por tubos cilíndricos de cartón que presentan
características apropiadas para servir de soporte a un hilo plegado
sobre el mismo por arrollamiento cruzado u otro, con la finalidad
de permitir el almacenaje y el transporte del hilado con garantías
de integridad del mismo entre una hilatura y la sección de
preparación de una tejeduría, o entre aquélla y otras industrias de
acabado, tintado, texturizado, etc.
En la mayoría de los casos, este tipo de tubos
cilíndricos de cartón presentan un rebordeado hacia el interior en
uno solo de sus extremos, que configura un marcado bordón perimetral
hueco, en otros casos minoritarios, los tubos de cartón carecen de
bordón, o bien, disponen de bordón en ambos extremos.
Las bobinas de hilado plegado sobre dichos tubos
de cartón, que en adelante se denominarán portabobinas, sea el
hilado de tipo natural, artificial o sintético, se almacenan y se
transportan apilándolas libremente o apilándolas en el interior de
cajas de cartón, de contenedores o sobre palets envueltos en film
retráctil de plástico.
En uno u otro caso, especialmente en el
paletizado, se forman pisos de bobinas de hilado que están separados
por gruesas placas de cartón, las cuales presentan orificios que
permiten el posicionado ordenado, en filas y columnas o al
tresbolillo, de las bobinas por introducción en los mismos de los
extremos de sus tubos portabobinas.
En estas condiciones, tal como se muestra en la
figura 16, las bobinas de hilado se apoyan directamente por sus
bases sobre los separadores constituidos por las citadas gruesas
placas de cartón, por cuya razón las bobinas de hilado del piso
inferior deben soportar por sí mismas el peso correspondiente de
todas las bobinas superiores, sin que los tubos de cartón
portabobinas puedan colaborar en soportar dicho peso, dado que los
tubos portabobinas dispuestos en una misma vertical no llegan a
entrar en contacto entre ellos, como se observa en dicha
figura.
Este sistema de almacenado por apilado presenta
otro grave inconveniente que es especialmente sensible cuando se
trata del transporte de las bobinas por encajado o por paletizado,
dado que las gruesas placas de cartón de los separadores
representan un elevado porcentaje del peso y del volumen del
conjunto a transportar, lo que repercute en el coste del embalaje y
del transporte.
Con la finalidad de eludir tal inconveniente, se
ha adoptado la solución de que sean los propios tubos de cartón
portabobinas de hilado los que soporten la totalidad del peso de las
bobinas de hilado, mediante el apilado estable por acoplado, encaje
o enchufe de los portabobinas de un piso con los portabobinas de los
demás pisos dispuestos en una misma vertical.
El documento
US-A-5056773 da a conocer un
procedimiento y un aparato para la formación, en un soporte de
hilado troncocónico realizado en papel, de una porción extrema
anular vuelta hacia dentro que está adaptada para soportar el
soporte en un huso interno de una máquina de arrollamiento. La
porción extrema anular vuelta hacia dentro está formada en el
extremo más pequeño del soporte aplicando dicho extremo contra una
matriz giratoria que comprende un orificio anular curvado que está
dimensionado para recibir y girar hacia dentro dicha porción
extrema. Los soportes de hilado obtenidos mediante este
procedimiento son capaces de acoplarse entre sí mediante la
introducción del extremo más pequeño de un soporte en el extremo
opuesto de un soporte yuxtapuesto. Sin embargo, esta característica
se obtiene gracias a la forma troncocónica del soporte y no así a
la porción extrema anular vuelta hacia dentro, que no desempeña
ninguna función en el acoplamiento de los soportes de hilado entre
sí. En cualquier caso, los soportes de hilado dados a conocer por el
documento US-A-5056733 no son
cilíndricos y no son adecuados para implementar la solución
adoptada.
Los documentos
GB-A-2314827 y
GB-A-2344337 dan a conocer unos
tubos cilíndricos que resultan útiles para el embalaje, que
comprenden un extremo abierto sobre el cual se forma un reborde. El
diámetro interno del reborde es el mismo que el diámetro interno
del tubo, permitiendo de este modo empujar un cierre a través del
reborde. Estos tubos no resultan apropiados para constituir tubos
de bobinas de hilado.
Para ello es necesario el disponer los tubos
portabobinas de manera que sean acoplables entre sí en sucesión
alineada por enchufado de un extremo determinado de un tubo
portabobinas en el extremo opuesto de otro tubo portabobinas igual,
para lo cual se ha adoptado la solución de constreñir un extremo del
tubo de manera que en el mismo se pueda acoplar por ligero ajuste
el extremo sin constreñir de otro tubo igual.
Ahora bien, esta disposición de los tubos
portabobinas que permite el apilado con enchufe de los mismos, que
es bien conocida en tubos y conos realizados en material plástico,
metálico o en madera, presenta enormes dificultades cuando se
intenta aplicarla a los tubos de cartón, lo que confirma el hecho de
que hasta el presente no se conozcan en el mercado, si bien se
hacía sentir su necesidad.
El problema se presenta cuando la relación entre
el diámetro interior del bordoneado y el diámetro exterior del tubo
tienen entre sí una relación demasiado pequeña.
Hace años se consideraba que esta relación tenía
que ser
\frac{D \ ext
- D \ int}{6} \ \geq \
e
siendo e el espesor del
tubo.
Cuando esta relación no se cumplía se usaban
diferentes medios, todos ellos conocidos y cuya finalidad era la
compresión del cartón por debajo de la relación antes citada. A este
efecto se podrían citar como métodos en general conocidos los
siguientes: perfiles irregulares en el fondo o los lados del molde o
matriz, aplicación de temperatura en el molde, inserción de
punzones en el fondo del molde, mecanizado de etapas, matriz macho
trabajando sobre matriz hembra e inserción de punzones en el centro
del molde.
La problemática general de estos métodos sigue
estando en el hecho de que la relación puede ser mejorada
ligeramente pero solo hasta un nivel determinado, al tiempo que las
acciones muy enérgicas sobre el cartón producen un efecto negativo
en la resistencia del cartón en la parte que recibe este
tratamiento. Uno de los problemas asociados a estos métodos se
presenta como una delaminación o exfoliación de las capas del
cartón, que redundará en disminución de la resistencia del tubo.
Para compensar este problema a menudo se hace necesario el uso de
calidades de papel más altas dado que estas ofrecen una mayor
resistencia a la delaminación.
La problemática surgida en torno a la
posibilidad de fabricar un tubo acoplable, lleva a desarrollar un
método de trabajo que supere las limitaciones de los sistemas
actuales.
El reto técnico reviste su importancia y prueba
de ello son las opiniones de los técnicos que hasta este momento
daban por imposible la fabricación de un tubo de estas
características, basándose en el hecho constatado de que forzar la
reducción de diámetro en un tubo de cartón era prácticamente
imposible debido a los problemas de delaminación que conllevaban
los métodos tradicionales. A este problema se le tenía que agregar
la dificultad de conseguir bordoneados de papel con relaciones
menores de
\frac{D \ ext
- D \ int}{4} \ \geq \
e
que estaban fuera del alcance de
todo el mundo con los métodos
existentes.
Con la finalidad de satisfacer la precitada
necesidad, se ha desarrollado el procedimiento objeto de la
invención, mediante el cual es factible fabricar tubos portabobinas
de hilado realizados a partir de tubos de cartón convencionales,
obteniéndose un determinado tubo portabobinas gracias a unos
dispositivos específicos creados al efecto, con lo que se permite
poner en práctica unos modos de uso de los tubos portabobinas
obtenidos según la invención.
El objeto de la invención es un procedimiento
para la fabricación de un tubo portabobinas de cartón que permite
ser dispuesto en sucesión alineada vertical mediante el ligero
ajuste de un tubo por un extremo determinado del mismo en el
extremo opuesto de otro tubo igual, para lo cual se realizan
primeramente las siguientes fases operativas convencionales:
- a.-
- se parte de un tubo de cartón, de longitud adecuada a la medida del tubo portabobinas a obtener;
- b.-
- se sujeta dicho tubo de cartón de manera que presenta una porción extrema libre en voladizo; y
- c.-
- se rebordea dicha porción extrema libre del tubo de cartón para formar un bordón hueco interior de configuración sensiblemente tórica,
tras lo cual, la invención prevé
que el tubo de cartón, que está dotado en su extremo en voladizo de
un bordón hueco interior, por una estrecha zona marginal del mismo,
situada en la cara exterior de la pared de dicho extremo en
voladizo y que se encuentra en oposición al citado bordón hueco
interior, se aplica, por una parte, contra una matriz giratoria que
presenta una superficie operativa cóncava, la cual está definida por
una generatriz de línea quebrada que adopta la configuración
negativa del perfil de un escalón perimetral entrante a conformar
en el tubo de cartón por constricción de dicha estrecha zona
marginal, el cual presenta el diámetro de su contrahuella de igual
o menor magnitud que la del diámetro interior del referido tubo de
cartón y, por otra parte, al mismo tiempo y en sentido centrífugo
con respecto a la sección recta de dicho tubo de cartón, se aplica
interiormente contra el citado bordón hueco interior un esfuerzo de
intensidad suficiente para aplastar el hueco del mismo y aplicar su
pared contra la cara interior de la pared del extremo en voladizo
del tubo de cartón conformada por la acción de dicha matriz
giratoria.
Una característica de la invención consiste en
que la intensidad del esfuerzo aplicado sobre el bordón interior
es el adecuado para que la cara interior de su pared resulte adosada
contra la cara interior de la pared del extremo en voladizo del
tubo de cartón conformada por la acción de dicha matriz
giratoria.
Otra característica del procedimiento de la
invención consiste en que el esfuerzo aplicado interiormente en
sentido centrífugo, contra el bordón hueco interior del tubo de
cartón de partida, es de aplicación puntual en forma secuencial
continua de intensidad progresiva.
Otra característica del procedimiento radica en
el hecho de que el movimiento relativo entre la matriz giratoria y
el extremo en voladizo del tubo de cartón de partida, viene
determinado por el avance y el retroceso axial de dicha matriz
giratoria respecto al tubo de cartón que se mantiene inmóvil, o
viceversa, durante la fase de conformación del escalón perimetral
entrante y el aplastado simultáneo del bordón hueco interior.
Para la puesta en práctica del precedente
procedimiento, se ha desarrollado el dispositivo de la invención
que, substancialmente, consiste en un árbol giratorio que dispone un
extremo en voladizo en el que está montada solidariamente una
matriz en forma de vaso, la cual, en la cara interior de su pared
perimetral, presenta un perfilado escalonado de diámetros
crecientes desde la pared de fondo hasta la boca de la matriz, en la
que el diámetro es ligeramente mayor que el diámetro exterior del
tubo de cartón dotado del bordón interior, mientras que en el
interior de la misma dispone de medios de presionado para aplicar,
en sentido radial centrífugo, un esfuerzo puntual en forma
secuencial continua de intensidad progresiva.
Una característica del dispositivo de la
invención consiste en que el perfilado escalonado interior de la
pared perimetral de la matriz giratoria, corresponde al negativo de
un escalón perimetral entrante que se desea obtener en la zona
marginal extrema del tubo de cartón dotado del bordón interior.
Según una forma de realización preferida del
dispositivo de la invención los medios de presionado sobre el
bordón del tubo de cartón están constituidos por un rodillo montado
excéntricamente en forma giratoria loca en la pared de fondo de la
matriz giratoria de vaso y dispuesto de manera que la distancia
entre su superficie lateral y la zona interior de menor diámetro de
la pared perimetral de dicha matriz giratoria es una magnitud no
mayor que el doble del espesor del tubo de cartón dotado del bordón
interior.
Según otra forma de realización del dispositivo
de la invención los medios de presionado sobre el bordón del tubo
de cartón están constituidos por un rodillo montado en el voladizo
de un brazo radial de un árbol concéntrico interior del árbol
giratorio de la matriz en forma de vaso, que es diferentemente
giratorio de la forma en la que lo es este último.
La invención contempla que el rodillo de
presionado del dispositivo presente su superficie lateral
ligeramente troncocónica con la conicidad dirigida hacia el
exterior de la matriz en forma de vaso, pudiendo ser dicha
superficie lisa o texturizada (estriado, grafilado, etc.).
La puesta en práctica del procedimiento de la
invención mediante cualquiera de los dispositivos descritos,
permite obtener un tubo portabobinas que presenta una zona extrema
de la pared del tubo que está conformada exteriormente según un
ligero escalonado perimetral entrante hacia el borde libre inmediato
de dicha zona extrema y un bordón interior que, proveniente por
rebordeado de aquélla pared, está aplicado a la cara interior de
dicha zona extrema de la pared, de manera que el diámetro exterior
de la parte de contrahuella del citado ligero escalonado perimetral
entrante es igual o menor que el diámetro interior del tubo de
cartón.
Otra característica del tubo portabobinas de la
invención consiste en que el bordón interior del tubo portabobinas
presenta la cara interior de su pared adosada íntimamente a la cara
interior del tubo de cartón en toda la parte que se corresponde con
la estrecha zona marginal extrema que ha sufrido la
constricción.
Los tubos portabobinas obtenidos según la
invención permiten un modo de uso ventajoso, según el cual las
bobinas de hilado se sitúan sobre una superficie de soporte,
apoyadas por el extremo del tubo portabobinas desprovisto de
constricción y distribuidas en filas y columnas, para formar un
primer piso que se cubre con una lámina posicionadora de cartón
dotada de orificios en correspondencia con los tubos portabobinas
que asoman por aquéllos, tras lo cual se sitúa un segundo piso de
bobinas de hilado acoplando sus tubos portabobinas con los tubos
homólogos de las bobinas de hilado del piso inferior y así
sucesivamente hasta alcanzar el número de pisos conveniente
al
caso.
caso.
El modo de uso de la invención contempla que las
bobinas de hilado de cada piso son solidarias a sus tubos
portabobinas sobre los que carga su peso y éstos transmiten la
totalidad de su carga a los tubos inferiores de una misma columna a
los que están acoplados.
En todos los casos, como es convencional, los
tubos portabobinas quedan libres de bobina de hilado en dos zonas
extremas de anchura equivalente, consistiendo una de ellas en la de
constricción del diámetro del tubo.
Según un modo de uso preferido de los tubos
portabobinas de hilado, las láminas posicionadoras de cartón
presentan un espesor menor que la distancia existente entre las
bases enfrentadas de dos bobinas de una misma columna, en la que
sus tubos portabobinas están acoplados entre sí, y entre la base
inferior de la bobina inferior y la superficie de soporte de la
columna.
Análogamente, según otro modo de uso de los
tubos portabobinas de hilado, las láminas posicionadoras de cartón
presentan un espesor del orden, igual o ligeramente mayor, que el de
la distancia existente entre las bases de dos bobinas de una misma
columna en las que sus tubos portabobinas están acoplados y entre la
base inferior de la bobina inferior de la columna y la superficie
de soporte de la misma.
Para facilitar la comprensión de las ideas
anteriores, se describe a continuación una forma de realización
preferida de la invención, haciendo referencia a los dibujos
ilustrativos adjuntos, en los que:
la Figura 1, representa, esquemáticamente en
sección diametral, la mitad de una matriz giratoria convencional y
de un fragmento de tubo de cartón, siendo adecuados para que la
primera deforme el borde del extremo del segundo transformándolo en
un bordón interior de tipo convencional;
la Figura 2, representa, análogamente a la
figura anterior, los mismos componentes de la misma una vez se ha
conformado el bordón interior convencional, que presenta un hueco
interior sensiblemente tórico;
la Figura 3, representa, esquemáticamente, la
fase del procedimiento de la invención en la que el tubo de cartón
resultante de las figuras anteriores realizado por procesos y medios
convencionales, en el que una matriz giratoria, representada por
una sección diametral, recibe el apuntamiento del extremo
interiormente abordonado del tubo de cartón convencional resultante
de la figura 2;
la Figura 4, representa, esquemáticamente, la
deformación del bordón interior del tubo de cartón de la figura 3
una vez éste ha penetrado hasta el fondo de la matriz giratoria y se
aplica puntualmente en sentido centrífugo un esfuerzo destinado
aplastar secuencialmente en forma continua al bordón interior hueco
del tubo de cartón, y a modificar la superficie de una estrecha
zona extrema del tubo de cartón a la que obliga a adoptar la
configuración de un escalón perimetral entrante, resultando que la
cara interna de la pared del bordón interior se aplica contra la
cara interna de dicha estrecha zona en la que se conforma el escalón
perimetral entrante;
la Figura 5, representa, esquemáticamente, la
fase final de conformación del escalón perimetral entrante que
configura la constricción del extremo del tubo portabobinas de la
invención;
la Figura 6, representa una posible forma de
realización preferida de un dispositivo para desarrollar el
procedimiento de la invención, en la que se muestra una matriz en
forma de vaso giratoria, vista por su boca, que presenta su pared
interior perfilada y un rodillo excéntrico próximo a dicha
pared;
la Figura 7, representa una sección según la
línea VII-VII de la figura 6;
la Figura 8, representa otra de las posibles
formas de realización del dispositivo para desarrollar el
procedimiento de la invención, en el cual se muestra un rodillo,
también próximo a la pared interior perfilada, que está montado en
un brazo radial de un eje que atraviesa centralmente a la matriz en
forma de vaso giratoria;
la Figura 9, representa una sección según la
línea IX-IX de la figura 8;
la Figura 10, representa, esquemáticamente, la
forma de actuar el dispositivo de las figuras 6 y 7;
la Figura 11, representa una sección según la
línea XI-XI de la figura 10;
la Figura 12, representa una sección según la
línea XII-XII de la figura 10;
la Figura 13, representa, una sección diametral,
de los dos extremos del tubo portabobinas de la invención;
la Figura 14, representa, un tubo portabobinas
según la invención, que se muestra longitudinalmente seccionado en
una mitad diametral;
la Figura 15, representa, parcialmente
seccionado, el extremo inferior de un tubo portabobinas acoplado por
ligero ajuste en el extremo superior de un segundo tubo
portabobinas igual al anterior;
la Figura 16, representa esquemáticamente el
modo convencional de disponer en columna las bobinas en las que el
hilado está plegado sobre tubos portabobinas convencionales,
carentes de medios de acoplamiento por enchufe, y asentadas sobre
gruesos cartones en función de separador y posicionador;
la Figura 17, representa esquemáticamente, en
analogía a la figura anterior, el caso en que las bobinas de hilado
en las que éste está plegado sobre tubos portabobinas de la
invención, están situadas en tres pisos y dispuestas con dos tipos
de láminas posicionadoras.
\newpage
En la figura 1 se muestran los medios
convencionales para la transformación de un tubo de cartón inicial 1
en un tubo de cartón abordonado 2, mostrado en la figura 2, que es
el adecuado para desarrollar el procedimiento de la invención.
En dicha figura 1 se observa la mitad diametral
de una matriz rebordeadora 3, de tipo convencional giratoria, y la
mitad de una porción extrema 4 en voladizo del citado tubo de cartón
inicial 1, la cual porción extrema 4, que se halla axialmente
enfrentada a una ranura anular perfilada 5 de la mentada matriz
rebordeadora 3, se desplaza en el sentido de la flecha A
presionando contra dicha ranura anular perfilada 5, con lo que se
conforma la pared 6 del tubo de cartón inicial 1 para configurar el
bordón interior 7 cuya pared 8 envuelve un hueco 9 de configuración
sensiblemente tórica, obteniéndose el citado tubo de cartón
abordonado 2, como se observa en la figura 2.
Entre la matriz rebordeadora 3 y el tubo de
cartón inicial 1 existe un movimiento relativo, según el cual la
matriz rebordeadora 3, que es giratoria, se mantiene axialmente
inmóvil, mientras que el citado tubo de cartón inicial 1 es
axialmente móvil en el sentido de las flechas A y B y giratoriamente
fijo, no obstante, puede darse el caso de que, axialmente, la
matriz rebordeadora 3 sea desplazable y sea fijo el tubo de cartón
inicial 1.
En la figura 3 se muestra la fase previa al
inicio del procedimiento de la invención, en la cual se muestra una
sección diametral de una matriz giratoria 10 que presenta una
superficie operativa cóncava 11, la cual está definida por una
generatriz de línea quebrada 12 que adopta la configuración negativa
del perfil de un escalón perimetral entrante 13 a conformar en el
tubo de cartón abordonado 2, como se observa en las figuras 4, 5,
10 y 11, y una porción extrema seccionada de un tubo de cartón
abordonado 2 apuntado en la boca de la superficie operativa cóncava
11 de dicha matriz giratoria 10.
En esta posición del tubo de cartón abordonado 2
representada en la figura 3, se ejerce un esfuerzo axial en el
sentido de la flecha A, con la finalidad de introducir forzadamente
una estrecha zona extrema 14 del citado tubo de cartón abordonado
2, al tiempo que, como se muestra en la figura 4, se ejerce
interiormente un esfuerzo F sobre el bordón 7 según una intensidad
suficiente para aplastar el hueco 9 de dicho bordón 7 y aplicar su
pared 8 contra la cara interior de la pared 6 del tubo de cartón
abordonado 2 en su estrecha zona extrema 13.
Este esfuerzo interior F, dirigido en sentido
centrífugo contra el bordón 7, es de aplicación puntual, como se
observa en la figura 4, y se desarrolla en forma secuencial continua
de intensidad progresiva, hasta recorrer, al menos una vez, el
contorno del bordón 7, tal como se muestra en la figura 5, con lo
que se obtiene el tubo portabobinas 15, objeto de la invención,
como resultado de transformaciones sucesivas del tubo de cartón
inicial 1 y del tubo de cartón abordonado 2 usado en la etapa
previa del desarrollo del procedimiento de la invención.
En la figura 4 se observa que el esfuerzo F
aplicado puntualmente sobre una generatriz del bordón interior 7,
produce el aplastamiento de la pared 8 del mismo reduciendo o
eliminando, como en este caso, el hueco 9, con lo que dicha pared 8
se adosa totalmente al tramo de pared 6 correspondiente al escalón
perimetral entrante 13 que resulta de la conformación de la
estrecha zona extrema 14 del tubo de cartón abordonado 2, mientras
que el resto del bordón interior 7 aún se encuentra sin deformar, lo
que sucederá al desplazarse el punto de aplicación del esfuerzo F,
que será en forma secuencial continua de intensidad progresiva, que
resulta ser máximo en el citado punto de aplicación, el cual punto
se va desplazando progresiva y continuamente sobre dicho bordón
interior hasta alcanzar la configuración mostrada en la figura 5,
donde el tubo de cartón abordonado 2 ha sido transformado, por
constricción de la estrecha zona extrema 14 en el escalón perimetral
entrante 13, en el tubo portabobinas 15 de la invención, como el
mostrado en las figuras 10, 11 y 13.
El esfuerzo F puede aplicarse por cualquier
medio que permita ejercerlo puntualmente sobre uno o más puntos de
una misma generatriz del bordón interior 7, tal como se muestra en
la figura 4, y que sea capaz de ir avanzando sobre dicho bordón
interior 7 para irlo deformando según una secuencia continua y de
intensidad progresiva, es decir, que actúa con poca intensidad
antes de llegar al punto de máximo esfuerzo aplicado y reduce la
misma a medida de que se va alejando de dicho punto, estando dichos
puntos de aplicación separados en una magnitud infinitesimal y
representados por el desplazamiento geométrico de la generatriz
sobre la que actúa el esfuerzo F, con lo que se deforma el bordón
interior 7, se reduce o elimina el hueco 9 y se conforma el escalón
perimetral entrante 13.
Dicho esfuerzo F puede ser ejercido por medios
mecánicos, como se muestra en las figuras 6 a 9 que se describirán
más adelante, o por otros medios como pueden ser un fluido a alta
presión, ultrasonidos, estampado, etc.
En la invención se propone preferentemente los
medios mecánicos, que han sido experimentados con éxito, sin por
ello abandonar la investigación de los otros medios.
En las figuras 6 y 7, se representa una matriz
giratoria de vaso 16 que está constituida por un cuerpo cilíndrico
17 que presenta una cavidad operativa 18 que determina una gruesa
pared 19 y un fondo 20, estando perfilada la cara interior de dicha
pared 19 según un labrado de revolución 21 que configura la
superficie del negativo del escalón perimetral entrado 13 a
conformar en la estrecha zona extrema 14 del tubo de cartón
abordonado 2, mientras que en el fondo 20 de la cavidad operativa
18 se halla un rodillo 22, montado en un punto excéntrico del
mismo, en forma giratoria loca sobre un eje 23 y cojinete 24 y de
manera que su menor distancia a la pared 19 sea de una magnitud D
no mayor que el doble del espesor de la pared 6 del tubo de cartón
abordonado 2.
En este caso de las figuras 6 y 7, el rodillo 22
al pinzar al conjunto formado por el bordón interno 7 y por la
pared 6 del tubo de cartón abordonado 2 en su estrecha zona extrema
14, ejerce sobre el mismo un esfuerzo F, como el representado en la
figura 4, esfuerzo que decrece por un lado y crece por el otro a
medida que se produce su avance rodando sobre el bordón interno 7,
rodadura que determina que el esfuerzo sea secuencial continuo y en
la forma progresiva descrita, tal como se muestra en las figuras 10,
11 y 12.
Análogamente, cabría la solución adoptada en las
figuras 8 y 9, en las que la matriz en forma de vaso 25 presenta,
también, igual cavidad operativa 18 que determina una gruesa pared
19 y un fondo 26, estando perfilada la cara interior de dicha pared
19 según el labrado de revolución 21, como en el caso anterior de
las figuras 6 y 7, mientras que el fondo 26 presenta un cojinete 27
en su centro que está atravesado giratoriamente por un árbol 28,
concéntrico con el árbol 29 de la matriz en forma de vaso 25, que
monta un brazo radial 30 y, en el extremo en voladizo del mismo, un
rodillo 31, que también dista D de la cara interior de la pared
19.
Tanto en un caso como en otro, los rodillos 22 y
31 son ligeramente troncocónicos, de conicidad dirigida hacia fuera
de la cavidad operativa 18, y su superficie lateral puede ser lisa o
texturizada, en este caso puede adoptar como acabado un estriado,
un moleteado, un punteado, un gráfico distintivo, etc.
El tubo portabobinas 15 objeto de la invención,
tal como se muestra en las figuras 11 á 15 y 17, está constituido
por un cilindro de pared 6 que presenta un extremo constreñido en
forma de un escalón perimetral entrante 13 que trasciende al
interior y al que se le adosa totalmente el bordón interior 7,
presentando dicho escalón perimetral entrante en su contrahuella 32
un diámetro d que es igual que el diámetro interior del otro
extremo, lo que permite el ligero acoplamiento por enchufe, como se
muestra en las figuras 11, 12, 15 y 17.
Las bobinas de hilado 33, como es convencional,
dejan libre la estrecha zona extrema 14, en la que se encuentra el
citado escalón perimetral entrante 13, y una zona equivalente
prevista en el otro extremo limitada por un hendido perimetral
34.
Ordinariamente, las bobinas de hilado 33
plegadas sobre tubos de cartón abordonados 2, se disponen para su
transporte y almacenado en cajas, palets, contenedores, etc., de
manera que se forman pisos, como se observa en la figura 16, en los
que ordenadamente se apilan las bobinas de hilado 33 de manera que
sus tubos de cartón abordonados 2 están alineados pero sin tocarse,
con la intercalación entre las bobinas de hilado 33 de dos pisos
consecutivos de una gruesa placa de soporte 35 de cartón dotada de
orificios 36 en los que se alojan los extremos, sin entrar en
contacto mutuo, de los tubos de cartón abordonados
correspondientes.
En el caso de utilizar para el plegado de los
hilados los tubos portabobinas 15 de la invención, las bobinas 37
se apilan acoplando con ligero enchufe sus tubos portabobinas 15 con
intercalación de ligeras láminas de cartón posicionadoras 38 ó 39,
de manera que presentan un espesor E1 menor que la separación entre
dos bobinas 37 o un espesor E2 igual a dicha separación.
Evidentemente, en la disposición adoptada en la
figura 16, el peso de las bobinas 33 gravita sobre las gruesas
placas de soporte 35 de cartón, que son sumamente gruesas y pesadas,
sin que los tubos de cartón abordonados 2 puedan transmitir y
soportar el peso, dado que quedan colgados dentro de las bobinas 33
sirviendo solo de posicionadores de las bobinas 33 al introducir
sus extremos libres en los orificios 36 de dichas gruesas placas de
soporte 35 de cartón.
Estas gruesas placas de soporte 35 de cartón
representan un inconveniente en el embalaje y en el transporte,
dado que aumentan el volumen y el peso del embalaje.
En cambio, los tubos portabobinas 15 de la
invención permiten un modo de uso en el almacenado y el transporte
de bobinas 37 de hilado que reduce el volumen y el peso del
embalaje, dado que los tubos portabobinas 15, al estar enchufados
en verticalidad, como se muestra en la figura 17, y apoyados en una
superficie de soporte 40, soportan todo el peso de las bobinas 37
de hilado, por lo que puede prescindirse de las gruesas placas de
soporte 35 de cartón por innecesarias y substituirse por las ligeras
láminas de cartón 38 ó 39 provistas, también, de orificios
posicionadores 36.
La diferencia básica de la invención radica en
la combinación de un útil de conformado convencional, la matriz en
forma de vaso giratoria 16 y 25, que incorpora en su interior un
dispositivo rotativo, los rodillos 22 y 31, que es capaz de
comprimir fuertemente el cartón sin producir el indeseado efecto de
delaminación.
Esta tecnología no solo tiene su campo de
aplicación en la obtención de los tubos portabobina de hilado de la
invención, sino que ofrece considerables ventajas en todas las
operaciones de bordoneado, pulido, compactado y otros parecidas en
la fabricación de tubos de cartón.
Claims (17)
1. Procedimiento para la fabricación de un
tubo portabobinas de hilado (15), más particularmente un tubo
cilíndrico de cartón que, siendo uno de los destinados al
almacenado, transporte y manipulación de hilados plegados en forma
de bobina, permite a un tubo ser acoplado en sucesión alineada por
ligero ajuste de un tubo por un extremo determinado del mismo en el
extremo opuesto de otro tubo igual, en el que se realizan las
siguientes etapas operativas convencionales:
- a.-
- se parte de un tubo de cartón (1), de longitud adecuada a la medida del tubo portabobinas (15) que se va a obtener;
- b.-
- se sujeta dicho tubo de cartón (1) de manera que presenta una porción extrema libre en voladizo (4); y
- c.-
- se rebordea dicha porción extrema libre (4) del tubo de cartón para formar un bordón hueco interior (7) de configuración sensiblemente tórica,
en el que el tubo de cartón (2),
que está dotado en primer lugar en su extremo en voladizo (4) de un
bordón hueco interior (7), por una estrecha zona marginal (14) del
mismo, situada en la cara exterior de la pared de dicho extremo en
voladizo (4) que se encuentra en oposición a dicho bordón hueco
interior (7), se aplica, por una parte, contra una matriz giratoria
(10) que presenta una superficie operativa cóncava (11),
caracterizado porque dicha superficie operativa cóncava (11)
está definida por una generatriz de línea quebrada (12) que adopta
la configuración negativa del perfil de un escalón perimetral
entrante (13) que se va a conformar en el tubo de cartón (2) por
constricción de dicha estrecha zona marginal (14), el cual presenta
el diámetro de su contrahuella (32) de igual o menor magnitud que
la del diámetro interior de dicho tubo de cartón (2) de manera que
el extremo no constreñido de un segundo tubo análogo se pueda
acoplar con dicho extremo constreñido mediante un ligero ajuste, y
porque en segundo lugar, dicho tubo de cartón (2) presenta al mismo
tiempo y en sentido centrífugo con respecto a la sección recta de
dicho tubo de cartón (2), se aplica interiormente contra dicho
bordón hueco interior (7) un esfuerzo (F) de intensidad suficiente
para aplastar el hueco (9) del mismo y aplicar su pared (8) contra
la cara interior de la pared (6) del extremo en voladizo del tubo
de cartón (2) conformado por la acción de dicha matriz giratoria
(10).
2. Procedimiento para la fabricación de
un tubo portabobinas de hilado (15), según la reivindicación 1,
caracterizado porque la intensidad del esfuerzo (F) aplicado
al bordón interior (7) es el adecuado para que la cara interior de
su pared (8) resulte adosada contra la cara interior de la pared (6)
del extremo en voladizo (4) del tubo de cartón (2) conformada por
la acción de dicha matriz giratoria (10).
3. Procedimiento para la fabricación de un
tubo portabobinas de hilado (15), según la reivindicación 1,
caracterizado porque el esfuerzo (F) aplicado interiormente
en sentido centrífugo contra el bordón hueco interior (7) del tubo
de cartón (2) es de aplicación puntual, en forma secuencial continua
de intensidad progresiva.
4. Procedimiento para la fabricación de un
tubo portabobinas de hilado (15), según la reivindicación 1,
caracterizado porque el movimiento relativo entre la matriz
giratoria (10) y el extremo en voladizo (4) del tubo de cartón (2)
viene determinado por el avance y el retroceso axial de dicha matriz
giratoria (10) respecto al tubo de cartón (2) que se mantiene
inmóvil, o viceversa, durante la fase de conformación del escalón
perimetral entrante (13) y el aplastado simultáneo del bordón hueco
interior (7).
5. Dispositivo que permite llevar a cabo el
procedimiento para la fabricación de un tubo portabobinas de hilado
(15) según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4 y que
complementa a cualquiera de los dispositivos conocidos para
rebordear un extremo de un tubo de cartón (1) conformando un bordón
hueco interior (7), caracterizado porque está constituido
por un árbol giratorio que dispone de un extremo en voladizo en el
que está montada solidariamente una matriz en forma de vaso (16;
25), la cual, en la cara interior de su pared perimetral (19),
presenta un perfilado escalonado (21) de diámetros crecientes desde
la pared de fondo hasta la boca de la matriz, en la que el diámetro
es ligeramente mayor que el diámetro exterior del tubo de cartón (2)
dotado del bordón interior (7), mientras que en el interior de la
misma dispone de unos medios (22; 31) de presionado para aplicar,
en sentido radial centrífugo, un esfuerzo puntual en forma
secuencial continua de intensidad progresiva.
6. Dispositivo para la fabricación de un tubo
portabobinas de hilado (15), según la reivindicación 5,
caracterizado porque el perfilado escalonado interior (21)
de la pared perimetral (19) de la matriz giratoria (16; 25),
corresponde al negativo de un escalón perimetral entrante (13) que
se desea obtener en la zona marginal extrema (14) del tubo de
cartón (2) dotado del bordón interior (7).
7. Dispositivo para la fabricación de un tubo
portabobinas de hilado (15), según la reivindicación 5,
caracterizado porque los medios de presionado sobre el
bordón (7) del tubo de cartón (2) están constituidos por un rodillo
(22) montado excéntricamente girando libremente en la pared de fondo
(20) de la matriz giratoria de vaso (16) y dispuesto de manera que
la distancia (D) entre su superficie lateral y la zona interior de
menor diámetro de la pared perimetral (19) de dicha matriz
giratoria (16) es una magnitud no mayor que el doble del espesor
del tubo de cartón dotado del bordón interior (7).
8. Dispositivo para la fabricación de un tubo
portabobinas de hilado (15), según la reivindicación 5,
caracterizado porque los medios de presionado sobre el
bordón (7) del tubo de cartón (2) están constituidos por un rodillo
(31) montado en el voladizo de un brazo radial (30) de un árbol
concéntrico interior (28) del árbol giratorio (29) de la matriz en
forma de vaso (25), que es diferentemente giratorio de la forma en
la que lo es este último.
9. Dispositivo para la fabricación de un tubo
portabobinas de hilado (15), según las reivindicaciones 7 y 8,
caracterizado porque el rodillo (22; 21) para ejercer presión
es ligeramente troncocónico en sentido hacia el exterior de la
matriz en forma de vaso (16; 25).
10. Dispositivo para la fabricación de un tubo
portabobinas de hilado (15), según las reivindicaciones 7 y 8,
caracterizado porque el rodillo (22; 21) de presionado
presenta su superficie lateral substancialmente texturizada.
11. Tubo portabobinas de hilado (15), más
particularmente uno realizado mediante el procedimiento según
cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, y que es uno del tipo de
los tubos de cartón que son cilíndricos y están destinados al
almacenado y transporte de hilados desde una hilatura a una
tejeduría u otras destinaciones, pudiéndose ajustar los tubos
portabobinas en alineación vertical sucesiva, caracterizado
porque presenta una zona extrema (14) de la pared (6) del tubo que
está conformada exteriormente según un ligero escalonado perimetral
entrante (13) hacia el borde libre adyacente de dicha zona extrema
(14) y un bordón interior (7) que, proveniente por rebordeado de
aquélla pared (6), está aplicado a la cara interior de dicha zona
extrema (14) de la pared (6), de manera que el diámetro exterior
(d) de la parte de contrahuella (32) de dicho ligero escalonado
perimetral entrante (13) es igual o menor que el diámetro interior
del tubo de cartón.
12. Tubo portabobinas de hilado (15) según la
reivindicación 11, caracterizado porque el bordón interior
(7) del tubo portabobinas presenta la cara interior de su pared (8)
íntimamente adosada a la cara interior de la pared (6) del tubo de
cartón en toda la parte correspondiente a la zona marginal extrema
(14) que ha sufrido la constricción.
13. Procedimiento de utilización de los tubos
portabobinas de hilado (15) según las reivindicaciones 11 ó 12, más
particularmente la disposición de los mismos en varios pisos para su
almacenado y transporte, caracterizado porque las bobinas de
hilado (37) se sitúan sobre una superficie de soporte (40),
soportando el extremo del tubo portabobinas desprovisto de
constricción del tubo portabobinas (15) y distribuidas en filas y
columnas, para formar un primer piso que se cubre con una lámina
posicionadora de cartón (38, 39) dotada de orificios (36) en
correspondencia con los tubos portabobinas (15) que asoman por
aquéllos, tras lo cual se sitúa un segundo piso de bobinas de
hilado (37) acoplando sus tubos portabobinas (15) con los tubos
homólogos de las bobinas de hilado del piso inferior y así
sucesivamente hasta alcanzar el número de pisos conveniente al
caso.
14. Procedimiento de utilización de los tubos
portabobinas de hilado (15), según la reivindicación 13,
caracterizado porque las bobinas de hilado (37) de cada piso
descansan sobre sus tubos portabobinas (15) y éstos transmiten la
totalidad de su carga a los tubos inferiores de una misma columna en
la que se encuentran acoplados.
15. Procedimiento de utilización de los tubos
portabobinas de hilado (15) según la reivindicación 13,
caracterizado porque los tubos portabobinas (15) quedan
libres de bobina de hilado (37) en dos zonas extremas de anchura
equivalente, consistiendo una de ellas en la de constricción del
diámetro del tubo.
16. Procedimiento de utilización de los tubos
portabobinas de hilado (15), según la reivindicación 13,
caracterizado porque las láminas posicionadoras de cartón
(38, 39) presentan un espesor (E1) menor que la distancia existente
entre las bases enfrentadas de dos bobinas (37) de una misma
columna, en la que sus tubos portabobinas (15) están acoplados
entre sí, y entre la base inferior de la bobina inferior (37) y la
superficie de soporte de la columna.
17. Procedimiento de utilización de los tubos
portabobinas de hilado (15), según la reivindicación 13,
caracterizado porque las láminas posicionadoras de cartón
(38, 39) presentan un espesor (E2) igual o ligeramente mayor, que
el de la distancia existente entre las bases de dos bobinas (37) de
una misma columna en las que sus tubos portabobinas están acoplados
y entre la base inferior de la bobina inferior (37) de la columna y
la superficie de soporte de la misma.
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