ES2261717T3 - Maquina para la produccion de hojas de material flexible. - Google Patents
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Abstract
Máquina para la producción de hojas de material flexible, que comprende al menos una unidad de plegado que aloja al menos un cilindro de corte (1), al que es opuesto un primer cilindro de succión (2), y un primer cilindro de sujeción (3) para plegado transversal y/o para transportar productos planos por succión, caracterizada porque dicho primer cilindro de sujeción (3) comprende una pluralidad de posiciones de montaje que puede admitir cualquier combinación de kits de succión y/o unidades de sujeción transversal.
Description
Máquina para la producción de hojas de material
flexible.
La invención se refiere a una máquina para la
producción de hojas de material flexible.
Más particularmente, la invención se refiere a
una máquina para procesar papel y materiales similares, a partir de
carretes, para obtener láminas cuadradas o rectangulares, planas o
comprendiendo uno, dos o más pliegues. Los productos típicos que se
pueden obtener con la máquina, según la invención, son láminas para
fotocopiadoras, libros o cuadernos de notas, folletos, impresos
comerciales, etiquetas adhesivas o de cartulina, manteles
individuales y posavasos, servilletas, toallitas secas y húmedas,
toallas, artículos de papel para higiene personas y mantelería y
productos similares.
La máquina, según la invención, corta, pliega
(cuando se requiere), transporta, apila el producto y subdivide un
número exacto de láminas en embalajes.
La máquina se puede incluir en un ciclo de
proceso que comprende varias clases de procesamiento antes de la
intervención de la máquina, tales como devanado, calandrado,
impresión, estampación en relieve y varias fases de procesos después
de la intervención de la máquina, tal como embalaje en embalajes de
envoltura contraíble, en sobres o en cajas, puesta en cajas de
varios embalajes, paletización y almacenamiento.
Como es conocido, cuando se procesan productos
de papel, y más en general láminas o bandas de material flexible,
los únicos productos que se pueden obtener son hojas de material en
bruto, cortadas y pegadas en la forma de cuadrados o rectángulos. El
corte debe realizarse siempre, mientras que el plegado es opcional.
Estas operaciones se realizan cuando el papel se enrolla en los
cilindros giratorios, que forman el núcleo esencial de las máquinas
de esta clase. La banda se corta en la dirección ortogonal con
respecto a la dirección de movimiento. Esta operación se denominará
en la presente memoria como "corte transversal". El pliegue se
realiza asimismo a lo largo de la misma dirección y en
consecuencia, se denominará en la presente memoria como "pliegue
transversal".
Un primer inconveniente de las máquinas de la
clase conocida se relaciona con las dimensiones de los productos que
pueden variar solamente dentro de un margen muy limitado. Se hace
constar que, con referencia a esta materia, especificaremos en la
presente memoria que el "formato" del producto será modificado
cuando cambien las dimensiones, sin necesidad de cambiar la forma
del producto. La operación actual de la máquina, según la presente
invención, es el "cambio de formato". La "gama de
formatos" es el conjunto de varios tamaños que se pueden obtener
para cada artículo.
En esta técnica, la banda de papel se puede
plegar longitudinalmente en la dirección de devanado, antes de
introducirse en la máquina. En este caso, los productos citados
anteriormente aumentarán el número total de pliegues.
Como alternativa, la banda semiterminada es, de
forma preventiva y longitudinalmente, plegada antes de introducirse
en la máquina.
Además, es posible que los bordes de los
productos plegados no coincidan perfectamente. En la práctica, esta
solución, denominada "pliegue escalonado", se utiliza para
permitir la apertura más rápida del producto a mano. La solución
opuesta, en la que los bordes plegados coinciden exactamente, se
denomina "plegado en línea" y asegura una mejor apariencia del
producto plegado, a costa de realizar la apertura del producto para
su uso.
Establecidas tales premisas, se resalta que la
fabricación debe suspenderse, en las máquinas conocidas, cuando se
pasa de un producto a otro. Además, el escalonado de los pliegues no
se puede ajustar actualmente mientras la máquina está
funcionando.
Al final de estas fases de producción, los
productos individuales deben agruparse en embalajes de varios
números de componentes y posibles configuraciones. La totalidad de
los tipos de productos individuales antes descritos, y otros tipos
de productos, deben agruparse o subdividirse en embalajes que
contengan la cantidad exacta de productos y se transportan a las
siguientes fases de procesamiento. Sin embargo, no existe ninguna
máquina, hasta la fecha, capaz de contar, subdividir y transportar
productos no plegados planos y productos con uno o más pliegues
transversales. Además, ningún dispositivo, hasta la fecha, es capaz
de subdividir el producto en "embalajes verticales simples",
"embalajes verticales dobles" y "embalajes horizontales
grandes".
Dicho de otro modo, no existen máquinas, hasta
la fecha, capaces de producir, contar, subdividir en partes y
transportar automáticamente todos los productos anteriormente
citados en una unidad productora única.
Una máquina plegadora según el preámbulo de la
reivindicación 1 se da a conocer en el documento
US-A-6.024.085. Otra máquina
plegadora se da a conocer en el documento
US-A-3.689.061.
Establecidas estas premisas, se entiende que
todas las máquinas existentes actualmente requieren transformaciones
estructurales profundas para pasar desde un artículo a otro que
presente una forma diferente, para pasar desde un formato a otro
para productos cuya forma sea similar o para subdividir los
productos en diferentes embalajes. Dichas transformaciones
interrumpen la producción durante largos periodos de tiempo,
obstaculizando y haciendo costosos los cambios. En otras máquinas
fabricadas hasta la fecha, la unidad de corte y plegado, así como la
unidad transportadora automática, deben sustituirse completamente
cuando se cambie el artículo, el formato o el embalaje de
productos.
Otro inconveniente de estas realizaciones se
produce cuando se cambia la configuración a pesar de que permitan
trabajar en una o más líneas, por ejemplo entre dos o tres líneas.
Esto es así porque la configuración requiere modificaciones
estructurales profundas de la máquina de producción. Por este
motivo, el número de líneas en las máquinas actuales suele fijarse
de antemano y es una restricción para configurar la unidad de
producción completa.
El objetivo de la invención consiste en resolver
los inconvenientes mencionados anteriormente dando a conocer un
sistema particularmente integrado y flexible.
A partir de la máquina según el preámbulo de la
reivindicación 1 (dada a conocer por el documento
US-A-6.024.685), estos objetivos,
según la invención, se alcanzan mediante una máquina para procesar
hojas de material flexible, según se describe en la reivindicación
1, a la que se hace referencia en aras de la concisión. Otras
características ventajosas se describen en las reivindicaciones
subordinadas.
La máquina para procesar hojas de material
flexible, según la invención, presenta numerosas e importantes
ventajas, que se describirán brevemente en el texto que sigue.
En primer lugar, la máquina agrupa todos los
dispositivos mecánicos requeridos para la producción de todos los
artículos mencionados anteriormente así como los dispositivos
requeridos para contar, subdividir en partes y transportar
automáticamente dichos artículos.
La máquina se puede utilizar para trabajar en
varias líneas, variando en el intervalo de una a cuatro
simultáneamente, para producciones en paralelo, para multiplicar la
producción obtenible proporcionalmente al número adoptado de líneas.
Esto es así porque la anchura de trabajo de los cilindros de la
máquina se puede dividir en una o más líneas paralelas,
proporcionando la máxima flexibilidad y posibilidad de cambio rápido
en la configuración.
Existen otras características de trabajo que
comprenden la posibilidad de cambiar el tipo de producto o la
posibilidad de cambiar el formato (es decir, la longitud entre dos
cortes transversales sucesivos) por medio de un panel de control de
pantalla táctil.
El escalonado se puede ajustar durante la
producción de número por medio de un panel de control de pantalla
táctil y una característica de corte de cizallas autoajustables, con
cambio rápido de cuchilla transversal, se puede proporcionar para
trabajar con hasta cuatro líneas de producción paralelas.
La invención se describirá a continuación con
mayor detalle, únicamente a título de ejemplo, haciendo referencia a
los dibujos adjuntos en los que:
- la Figura 1 ilustra, de forma
esquemática, una vista en sección transversal según un plano
vertical de una primera forma de realización de la invención;
- las Figuras 2 a 5 ilustran los
primeros cilindros de la máquina según la invención, en diferentes
configuraciones de trabajo;
- las Figuras 6 a 13 indican algunas
de las posibles combinaciones de kits que se pueden instalar en la
máquina según la invención;
- la Figura 14 ilustra, de forma
esquemática, el dispositivo de temporización entre la unidad de
corte transversal y la unidad de control manual;
- la Figura 15 ilustra, de forma
esquemática, el dispositivo de temporización de cartuchos de plegado
1/8;
- la Figura 16 ilustra una vista en
sección transversal adicional de la máquina según la invención;
- las Figuras 17 y 18 ilustran una
vista en perspectiva y una vista en sección transversal que
representan el conjunto de los peines en los anillos, que son
coaxiales con el cilindro de succión, respectivamente;
- la Figura 19 ilustra los cilindros
de corte y los cilindros de succión, con dos kits de formatos
diferentes, montados al mismo tiempo pero utilizados de forma
alternativa;
- la Figura 20 ilustra los cilindros
de corte y de succión en otra forma de realización de la
invención;
- las Figuras 21 a 24 ilustran varias
formas de realización del cilindro de succión;
- la Figura 25 representa una
aplicación de la Figura 17;
- la Figura 26 ilustra una forma de
realización adicional del conjunto de peines en los anillos, que son
coaxiales con el cilindro de succión;
- la Figura 27 ilustra un detalle de
la máquina según la invención, mientras que la Figura 28 ilustra un
detalle similar haciendo referencia a la técnica conocida;
- la Figura 29 ilustra un detalle
referido al sistema de expulsión de la máquina según la invención,
mientras que la Figura 30 ilustra un detalle similar haciendo
referencia a la técnica conocida;
- la Figura 31 se proporciona para
comparar un detalle de la invención con la solución de más frecuente
uso;
- las Figuras 32 a 34 ilustran una
secuencia de funcionamiento del sistema de expulsión en la máquina
según la invención;
- las Figuras 35 y 36 ilustran
detalles adicionales relacionados con los sistemas de expulsión en
máquinas conocidas;
- las Figuras 37 y 38 ilustran
detalles relacionados con el sistema de expulsión de la máquina
según la invención;
- la Figura 39 ilustra en perspectiva
un detalle del sistema de cambio de las pinzas laminares en la
máquina según la invención;
- la Figura 40 es una ampliación de
la Figura 19 e ilustra, en detalle, el concepto utilizado para
cambiar con rapidez las cuchillas y las contracuchillas para
realizar cortes transversales;
- la Figura 41 ilustra un tipo
particular de contracuchilla;
- la Figura 42 representa un sistema
de corte a lo largo del eje longitudinal de los cilindros de corte y
cilindros yunque, mientras que la Figura 43 ilustra la posibilidad
de instalar varias cuchillas de diferentes longitudes en el mismo
portacuchillas;
- la Figura 44 ilustra una vista en
sección transversal de la unidad de plegado 1/4 y la unidad de
plegado 1/8 ensambladas juntas;
- la Figura 45 es una ampliación de
la Figura 44 que muestra el cilindro de plegado 1/8 solamente;
- la Figura 46 ilustra la unidad
transportadora automática ensamblada después de la unidad de plegado
1/4 mientras que la Figura 47 representa la misma unidad instalada
en el cartucho de plegado 1/8;
- las Figuras 48 a 50 ilustran la
unidad transportadora en la máquina según la invención en varias
situaciones de trabajo diferentes;
- las Figuras 51 y 52 son vistas en
perspectiva de la unidad transportadora en la máquina según la
invención en varias condiciones de funcionamiento diferentes;
- la Figura 53 ilustra diferentes
productos de varios espesores y alturas, presentados en la misma
unidad transportadora;
- las Figuras 54 y 55 ilustran dos
formas de realización diferentes del sistema de conteo de la máquina
según la invención;
- las Figuras 56 y 57 ilustran las
paletas separadoras en la máquina según la invención en dos
posiciones operativas diferentes;
- la Figura 58 ilustra una fase en el
ciclo de separación de embalajes;
- las Figuras 59 a 62 ilustran
diferentes formas de realización del sistema de basculamiento de
embalajes; y
- las Figuras 63 y 64 ilustran el
concepto de orientar la base de la unidad de plegado en la dirección
seleccionada y su forma de realización práctica por medio de una
base rotativa.
La máquina según la invención se describirá a
continuación, en detalle, haciendo referencia inicial a la Figura 1.
La Figura 1 ilustra, de forma esquemática, una vista en sección
transversal según un plano vertical de una primera forma de
realización de la máquina según la invención, indicada generalmente
por la referencia numérica 20. La máquina 20 comprende una unidad de
plegado 1/4, indicada por la referencia numérica 20' y una unidad de
plegado 1/8, indicada por la referencia numérica 20''. La máquina 20
comprende un cilindro de corte de cizalla transversal 1 que puede
presentar dos, tres o cuatro desarrollos y un cilindro de succión
contrabalanceado 2 para obtener formatos variables, actuando como un
yunque de corte transversal, también con dos, tres o cuatro
desarrollos. Posteriormente, está provisto un cilindro de sujeción 3
para plegado transversal 3 y/o para transportar el producto plano
mediante succión y un cilindro de succión 4 para el segundo pliegue
transversal y/o para transportar el producto plano por vacío. Por
último, la unidad de cilindros está completada por un cilindro
transportador, para transportar el producto de plegado 1/8, el
producto de plegado 1/4 o el producto no plegado plano.
En la práctica, la Figura 1 ilustra asimismo un
producto que se introduce en la máquina 20 en la forma de la banda
8' en varias fases del proceso y particularmente, ilustra una
servilleta plegada 1/4 6, que acaba de tomarse por el cilindro de
sujeción y el instante 7 en el que se abre dicho cilindro de
sujeción, mientras que la servilleta se retiene por vacío por el
cilindro 4. La operación de plegado 1/8 se realiza en esta posición.
Asimismo es visible el instante 8 en el que el vacío del cilindro 4
es interrumpido por una válvula lateral específica y la servilleta
de plegado 1/8 se transporta al último cilindro 5. Además, el
cilindro 5 aloja un kit de succión 9, instalado en el cilindro 5,
que retiene la servilleta hasta la cremallera de tope, donde la
succión se interrumpe por el accionamiento de una válvula lateral.
Los cilindros 3 y 5 son esencialmente idénticos, presentado de 4 a 6
desarrollos y con un diámetro que es, preferentemente, el doble que
el de los cilindros 1, 2, 4. Presentan doce posiciones de montaje y
pueden admitir cualquier combinación de kits de succión y/o kits de
sujeción transversales.
Además, la Figura 1 ilustra una unidad 10 para
contar, subdividir y transportar automáticamente los embalajes. Sin
embargo, ésta es una unidad opcional y se puede sustituir por una
cremallera de tope, con mesa de agrupamiento de productos para
conteo y subdivisión manual.
Además, se dispone de un kit de sujeción 11
instalado en el cilindro de sujeción 3. La configuración más
versátil incorpora el montaje de cuatro kits de sujeción 11 y ocho
kits de succión 9 en el cilindro pero se pueden adoptar otras
configuraciones cuando se requiera. Los kits son de rápida
instalación.
Se resalta que el kit de corte transversal 12,
montado en el cilindro 1 se puede instalar en la forma de dos piezas
giradas en un ángulo de 180º y/o tres piezas giradas en ángulo de
120º. Ambas soluciones se ilustran en esta vista. Como alternativa,
se pueden montar cuatro partes giradas en 90º. El objetivo de esta
solución es ampliar la gama de formatos obtenibles.
En resumen, el funcionamiento de dicha máquina
20 es como sigue. La máquina 20, que según se ilustra es muy
flexible, funciona sobre la base de un principio de plegado mecánico
aspirado. A modo de breve explicación, el cilindro de succión 2
retiene el papel durante la operación de corte y determina la
posibilidad de obtener varios formatos diferentes utilizando la
misma unidad de plegado. El mismo cilindro de succión 2 soporta el
corte transversal, denominado corte cizallado, que se realiza con la
cooperación del cilindro 1, que permite procesar materiales brutos
muy difíciles de tratar (por ejemplo, cuero de imitación colocado
por aire y no tejido). Posteriormente, el papel se transfiere al
cilindro plegador o cilindro de sujeción 3 por medio del par de
peine-pinza, por ejemplo, mediante plegado mecánico
(sujeción) y por medio de vacío, en el caso de productos planos.
Posteriormente, el papel cortado se hace pasar a los cilindros 4 y
5, que están asimismo provistos de funciones de succión y agarre
para plegado de libros en línea o escalonado. Por último, la unidad
transportadora es innovadora, adecuada para plegado 1/4, para
plegado de libro 1/8 y para productos no plegados.
El examen de las Figuras 2 a 5 muestra que los
cilindros principales, es decir, los cilindros 1, 2 y 3, presentan
cada uno una superficie que está diseñada para utilizarse
completamente en anchura y para aceptar la subdivisión de la banda
en varias líneas paralelas distanciadas en una separación que puede
ser también muy pequeña (por ejemplo, de hasta 10 a 20 mm). La
superficie de succión 2', las cuchillas de cizalla de corte
transversal, la sujeción transversal, los dientes de expulsión del
producto y la unidad transportadora automática completa se
estudiaron cuidadosamente para conseguir este efecto. A propósito,
se subraya que otras formas de realización de la técnica conocida
permite procesar una o más líneas, pero cambiando la configuración,
por ejemplo, entre dos y tres líneas requiere modificaciones
estructurales profundas de la máquina de producción y que el tiempo
necesario para el cambio suele hacer la operación excesivamente
costosa.
A continuación examinaremos el concepto del kit
de formatos y el kit de productos, ilustrando cómo se pueden
combinar para aumentar la versatilidad de producción.
Los siguientes kits de formatos están
disponibles para cortes transversales dentro de los límites
dimensionales siguientes:
- -
- "kit 30-48" con dos cuchillas en ángulo de 180º para formatos de corte transversal desde 300 a 480 mm (formatos básicos).
- -
- "kit 20-32" con tres cuchillas en ángulo de 120º para formatos de corte transversal desde 200 a 320 mm.
- -
- "kit de 15-24" con cuatro cuchillas en ángulo de 90º para formatos de corte transversal desde 150 a 240 mm.
Los siguientes kits de productos están
disponibles para artículos de productos con diferente forma,
mientras se respetan los formatos antes ilustrados:
- -
- "kit de sujeción" para pliegues transversales que tienen como base el concepto de sujeción mecánica
- -
- "kit de succión" para pliegues transversales utilizando las propiedades del vacío
- -
- "kit transportador", lo mismo que el kit de succión descrito, sin cambios, que se utiliza asimismo para transportar productos planos sin pliegues transversales.
Las siguientes unidades de cartuchos
intercambiables, que han de instalarse después de la unidad de
plegado 1/4, están disponibles para producir artículos con
diferentes formas, mientras se respetan los formatos ilustrados
anteriormente:
"Cartucho de plegado 1/8" adecuado para
añadir un segundo pliegue transversal, capaz asimismo de transferir
el producto plano sin necesidad de añadir un pliegue. Es compatible
con todos los productos y formatos citados anteriormente.
"Unidad transportadora automática" para
contar, subdividir y embalar todos los productos y formatos antes
citados.
Diferentes arquitecturas y combinaciones de los
kits son posibles para combinar diferentes artículos y diferentes
formatos. En la práctica, no es obligatorio instalar todos los kits
de productos, todos los kits de formatos y todos los cartuchos
intercambiables al mismo tiempo. La máquina puede funcionar con una
configuración básica muy esencial, que es una configuración de la
parte baja de la gama con alta relación prestaciones/coste. Todos
los kits de accesorios se pueden instalar en un momento posterior,
cuando lo requiera las necesidades de producción. La unidad
transportadora se puede instalar en cualquier momento posterior. El
cartucho de plegado 1/8 se puede instalar en cualquier momento y la
instalación del cartucho no compromete la posibilidad de obtener los
formatos y los productos descritos anteriormente. Cualquier
combinación del kit de sujeción y el kit de succión se puede montar
en los cilindros 3 y 5. Las combinaciones especialmente ventajosas
se describirán a continuación. Los kits de formatos son todos
compatibles con la totalidad de los cartuchos intercambiables y los
kits de productos. Los kits de formatos se pueden combinar de varias
manera, por ejemplo como sigue:
"kit 30-48" para formatos
básicos + "kit 20-32" instalado al mismo
tiempo.
"kit 30-48" para formatos
básicos + "kit 15-24" instalado al mismo
tiempo.
Las ilustraciones de las Figuras 6 a 13 indican
algunas posibilidades de combinaciones de los kits. Otras soluciones
son posibles pero solamente se indicarán en esta descripción, en
aras de la brevedad, las combinaciones más interesantes para el
mercado de productos de mantelerías e higiene personal, tales como
servilletas, manteles individuales y toallitas.
La instalación del kit de formatos
"15-24" trae consigo modificaciones para los
cilindros de corte y de succión. Sin embargo, el interés de este
equipo está limitado al campo de las toallitas secas o húmedas para
la higiene personal. Para mayor claridad, en las Figuras 6 a 13, el
cilindro de sujeción 3 se ilustra sin una superficie externa que
recubra los compartimientos vacíos y los espacios vacíos entre los
kits. Por supuesto, las ilustraciones son muy esquemáticas.
El artículo que se va a producir se selecciona
en el panel de control, de tal modo que se reducen al mínimo los
cambios mecánicos. Las Figuras 7 a 12 ilustran la configuración
representada en la Figura 6, que muestra la rapidez en el cambio
entre cuatro productos diferentes dentro de la misma configuración,
que es la principal característica del diseño.
Resulta suficiente actuar sobre las cuchillas
transversales de cizallas de cambio rápido, montando solamente las
cuchillas necesarias para cambiar el producto y el formato. Los
peines que introducen el papel en las pinzas se pueden desmontar con
rapidez para transportar el mantel individual plano sin necesidad de
su pinzamiento. La temporización angular del cilindro de sujeción se
debe desplazar ligeramente para presentar el borde del producto en
la caja de succión o pinzas. Esta operación se realiza por medio de
la pantalla táctil y realiza un sistema completamente original para
la temporización angular de los cilindros 2 y 3.
Cuando se conmuta desde un artículo a otro, la
temporización angular de los cilindros 2 y 3 se debe cambiar, tal
como se ilustra en la Figura 14. Esta operación es necesaria para
presentar las pinzas, o las cajas de succión, en la posición
correcta para tomar el producto desde el cilindro 2 y pasarlo al
cilindro 3.
En la práctica, la Figura 14 ilustra el motor
principal 14 de la máquina 20 con el sistema de control de eje y
codificador así como un par de poleas 15, móviles en una rueda de
precisión, para temporizar los cilindros 2 y 3.
Se atrae la atención hacia la presencia de un
dispositivo de tornillo 16 para mover la rueda de polea 15; este
dispositivo de tornillo 16 puede ser manual o estar provisto de un
servomotor para poderse controlar mediante la pantalla táctil.
Además, existe un juego de poleas de transmisión 17 para enrollar la
correa transmisora dentada doble 18 en el cilindro 3. La correa
transmisora dentada doble 18 controla la máquina completa 20. El
cilindro 1 se impulsa por los engranajes que son conducidos, a su
vez, por el cilindro 2.
En la práctica, la correa transmisora dentada
doble 18 transmite el movimiento desde el motor 14 a los cilindros 2
y 3. La longitud del ramal tensado y del ramal flojo de la correa
transmisora 18 se varía moviendo el par de poleas 15 por medio del
dispositivo de tornillo 16 a lo largo de la rueda de las poleas. La
longitud de la rueda 15 permite la temporización angular de un
ángulo mayor que 360º.
Además, este dispositivo se utiliza para ajustar
la temporización del plegado 1/4, para productos tales como
servilletas para dispensador. Una correa transmisora dentada
perfectamente similar controla también el cartucho de plegado 1/8
intercambiable.
El formato de producción se establece en el
panel de control por medio de la pantalla táctil. Esta innovación no
se incorpora en otras formas de realización que siguen empleando un
sistema de engranajes mecánicos o un sistema de poleas engranadas
para cambiar el formato con los consiguientes inconvenientes.
La posibilidad de cambiar el formato por medio
de una pantalla táctil se realiza como sigue. La transmisión
transmisora principal 14 acelera la rotación de los cilindros con
respecto al devanador de carretes de manera que haga que el papel se
deslice continuamente sobre el cilindro 2, que está provisto de
succión a través de los orificios en su superficie exterior.
La longitud de la sección de papel comprendida
entre los dos cortes de las cuchillas transversales en el cilindro 1
se reduce prácticamente aumentando la velocidad de los cilindros y
manteniendo constante la velocidad del papel entrante, gracias al
deslizamiento antes citado. En consecuencia, calcular la relación de
transmisión necesaria para reducir la longitud de corte actuando
sobre el sistema de control del eje del motor principal 14 y sobre
el sistema de control del eje del motor devanador es simple. Esta
relación de transmisión se establece por medio de la pantalla
táctil.
El desarrollo periférico de los cilindros 1 y 2
es igual a 960 mm. Si el papel y los cilindros tienen la misma
velocidad relativa sin deslizamiento, el corte entre las dos
secciones será exactamente igual a 480 mm, cuando se utilice el kit
"30-48" con dos cuchillas transversales en
ángulo de 180º. En las mismas condiciones cinemáticas, el corte será
exactamente de 320 mm de longitud utilizando el kit
"20-32", con tres cuchillas transversales en
ángulo de 120º. El mismo corte medirá 240 mm con el kit
"15-24" con cuatro cuchillas en ángulo de
90º.
Resulta evidente que el límite superior de la
longitud de corte, válido para cada kit de formatos, no se puede
cambiar y es igual al desarrollo exterior de la circunferencia en el
cilindro de succión 2. El límite inferior se establece solamente por
la capacidad del material en bruto de soportar una fuerte tracción
sin desgarro, debido a la fricción en el cilindro de succión 2, cuya
velocidad periférica es mucho más alta que la del papel. Un límite
inferior igual a aproximadamente 60 a 70% de las medidas de formatos
máximas se suele utilizar.
El procedimiento para ajustar la temporización
del pliegue por medio de la pantalla táctil se describirá a
continuación, con especial pero no exclusiva referencia a la Figura
15. Esta temporización de plegado se utiliza, con gran frecuencia,
para servilletas plegadas en 1/4 y para servilletas plegadas en 1/8,
porque de esta manera las servilletas se pueden fácilmente coger
desde una caja dispensadora.
Sustituyendo el mando 16 con un motor paso a
paso o con un motor sin escobillas provisto de sistema de control de
eje y codificador, la temporización de plegado 1/4 y la
temporización de plegado 1/8 se puede definir en la pantalla táctil.
Además, la temporización se puede almacenar y recuperar cuando sea
necesario, también en la forma informatizada. Esta posibilidad
existe para todas las operaciones de cambio de producción rápidas
descritas. Esto es así porque el mecanismo que diseñamos asegura una
relación exacta entre la posición del carro de temporización 15 y la
posición angular recíproca de los cilindros 3 y 4. Lo mismo es
cierto para los cilindros 2 y 3.
El sistema de temporización ilustrado en la
presente memoria ofrece varias ventajas importantes:
- -
- Posibilidad de temporización angular continua en un ángulo aproximado de 720º, adecuado para todas las necesidades.
- -
- Gran simplicidad, combinando la función de transmisión de movimiento y la función de temporización angular en un sistema único por medio de una correa de transmisión transmisora dentada.
- -
- Eliminación de engranajes epicíclicos costosos frecuentemente utilizados para la temporización, que son responsables del huelgo angular, que perjudica la precisión y está sujeto a desgaste.
- -
- Se eliminaron todos los engranajes, se redujo el nivel de ruido y se eliminó la necesidad de lubricación por medio de la correa transmisora dentada. Ningún huelgo en transmisión, ningún desgaste mecánico y alta rigidez torsional.
- -
- Correa transmisora dentada sobredimensionada para un funcionamiento libre de mantenimiento de larga duración.
La Figura 16 representa la unidad ilustrada en
la Figura 6, en una mayor escala con dos cuchillas en ángulo de 180º
(kit de formatos "30-48").
El peine 30 gira con el cilindro 2 y en
consecuencia, está a punto de deslizarse bajo el papel. La cuchilla
transversal 32 acaba de cortar el papel y el conjunto del
peine-pinza 33 está a punto de agarrar la servilleta
cortada. La pinza anterior 36 ha realizado ya la operación de agarre
y plegado y está a punto de colocar la servilleta en la mesa de
agrupamiento.
Con referencia al deslizamiento descrito
anteriormente, el borde 34 de la servilleta se retrae desde el borde
de corte 35, según se indica por la distancia entre los puntos
referidos por los números 34 y 35. Esto significa que el formato
seleccionado este proceso (en este caso, formato de 40 cm) es
bastante más pequeño que el formato máximo igual a la mitad del
desarrollo del cilindro de succión (formato de 48 cm) y en
consecuencia, la relación de transmisión es igual a 48/40 = 6/5, es
decir TR = 1,2. La velocidad del cilindro de succión es, de este
modo, igual a 1,2 veces la velocidad del papel.
Con referencia a la temporización de plegado
descrita anteriormente, según se indica en la Figura 16 (punto 33),
el peine cubierto por el papel no está en la línea media con
respecto a la servilleta cortada; es decir, está más próximo al
punto 34 cortado que al punto 32. Esto significa que el agarre
producirá un pliegue escalonado, con referencia a uno de los tipos
de producto que se pueden obtener con la máquina según la invención,
que se muestra por el escalonado 37.
En consecuencia, para alinear los bordes,
eliminando el escalonado 37, los dos peines 30 deben girarse en un
ángulo aproximado de 20º en sentido antihorario, cambiando su
posición angular en el cilindro de succión 2. Sin embargo, se debe
mantener el centrado con respecto a las pinzas abiertas para agarrar
el papel, según se ilustra en la Figura 16. Para poder obtener este
importante resultado, la máquina según la invención comprende estas
características exclusivas: peines 30 montados exteriormente con
respecto a la superficie perforada del cilindro de succión 2, libre
para girar en el cilindro 2 y para desplazarse, si se necesita,
desde el borde de corte 32 al borde corte opuesto 35. Ninguna otra
realización existente ofrece actualmente esta solución, que permite
una temporización angular muy ancha.
Una segunda característica innovadora se
proporciona por la presencia de peines instalados en anillos
dentados que son coaxiales con el cilindro de succión, pero tienen
libertad para girar sobre dicho cilindro. Los anillos dentados se
acoplan con anillos dentados similares instalados en el cilindro de
sujeción y en consecuencia, formando parte solidaria con la pinza.
Esta solución garantiza el acoplamiento perfecto entre peine y
pinza también durante la sincronización de la producción sin
limitaciones de ninguna clase.
Con referencia a las Figuras 17 y 18 se resalta
la presencia de los anillos dentados 41, montados con libertad sobre
el cilindro de succión 2 para instalación de los peines en un ángulo
de 90º, 120º o 180º y los anillos 42, firmemente montados en el
cilindro de sujeción 3 para impulsar los peines de tal modo que
estén sincronizados con las pinzas.
Además, están provistos peines 43, montados en
sentido transversal en los anillos 41, en ángulo de 90º, 120º o
180º.
Los dos anillos 41, coaxiales con el cilindro de
succión 2, están montados de manera que tengan libertad para girar,
es decir, sean capaces de variar la temporización de los peines con
respecto al borde de corte transversal. Los dos anillos
correspondientes 42, coaxiales con respecto al cilindro de sujeción
3 forman una parte solidaria con el cilindro 3. Los anillos 41 y 42
están dentados y los dientes se acoplan de forma recíproca, según se
ilustra en la Figura 18. Los peines 43 están sujetos, sentido
transversal, en los dos anillos 41. Como se ilustra en la Figura 23,
cuatro alojamientos están dispuestos en un ángulo de 90º, tres
alojamientos están dispuestos en un ángulo de 120º y dos
alojamientos están dispuestos en un ángulo de 180º, según las
necesidades.
Según se ilustra en la Figura 18, solamente los
peines necesarios para los kits de formatos antes descritos
necesitan montarse en cualquier momento y no la totalidad de los
seis.
Los peines se necesitan para introducir el papel
en las pinzas de plegado y se deben retirar para la producción de
manteles individuales planos sin pliegues transversales. Esto se
obtiene, por ejemplo, por medio de tornillos.
La Figura 19 ilustra los cilindros de corte y
los cilindros de succión, con dos kits de formatos diferentes
montados al mismo tiempo y utilizados de forma alternativa. Como se
puede observar, la única diferencia cuando se cambia de un kit a
otro es la posición intercambiada de las cuchillas en el cilindro 1.
Este intercambio es muy sencillo y rápido y se describe con detalle
a continuación. El cilindro de succión 2 no se modifica en el paso
entre las dos configuraciones, excepto para desplazar los peines
externos en los 2 alojamientos de 180º o los 3 alojamientos de 120º
(la Figura 19 ilustra los 2 alojamientos de 180º).
A continuación se proporciona una breve
descripción de la arquitectura del cilindro de succión 2 a la
derecha de la Figura 19. El sistema está basado en un eje central
que aloja los portacuchillas 55 para las contracuchillas 56. Esta
solución ofrece una rigidez flexural considerable, mucho mejor que
en cualquier forma de realización anterior. El espacio entre el
núcleo interno del cilindro y la superficie externa esta delimitado
por los sectores de succión relativamente anchos 53 y 54, que tienen
una anchura de 60º y 120º, respectivamente, y que están perforados
para el paso de aire exterior a la cámara de succión anular 57. La
cámara anular está subdividida en sectores de 30º por tabiques de
separación 58 para hacer máxima la eficiencia de las válvulas de
vacío laterales (no representadas) y para asegurar, con precisión,
el comienzo y el final del arco de circunferencia que está sujeto a
succión.
La rigidez mecánica considerable del montaje que
comprende el cilindro 2 y el portacuchillas 55, combinada con la
cámara anular de grandes dimensiones 57 disponible para el flujo de
succión, permite el ensanchamiento de la máquina en la dirección
transversal, con más de 530 mm de anchura de trabajo de la prevista
de 530 a 1.060 mm, con posible subdivisión en 2, 4, 6 y 8 líneas de
producción.
El cilindro de corte 1, que adopta el sistema de
corte de cizalla transversal de la invención, se representa en el
lado izquierdo de la Figura 19. El sistema se describirá en detalle
a continuación.
El paso rápido desde el kit
"20-32" al kit "30-48" o
desde el kit "15-24" al kit
"30-48", que es un concepto exclusivo de la
invención, es muy rápido y aumenta, en gran medida, la versatilidad
de la máquina. Por ejemplo, la solución conservadora que se describe
a continuación con los peines instalados internamente con respecto
al cilindro de succión, requiere la adaptación del cilindro de
succión 2 y de los sectores de succión curvados 53 y 54, que son muy
grandes y complejos, no solamente para pasar desde un kit de
formatos a otro, sino también para ajustar simplemente la
temporización de plegado y para cambiar el formato dentro de la gama
ofrecida por cada kit de formatos.
Una solución alternativa, ilustrada en la Figura
20, se puede adoptar en relación con el destino de uso de la
máquina. En esta Figura, los anillos dentados 61 están montados con
libertad sobre el cilindro de succión, para configuraciones de
montaje de peines de 90º o 120º o 180º y los anillos 63 están
sólidamente montados en el cilindro de sujeción para impulsar los
peines de forma sincronizada con las pinzas. Además, se representan
los peines 64 que están montados en sentido transversal en los
anillos 61, en una posición en ángulo de 90º, 120º o 180º.
El cilindro de sujeción es responsable de
impulsar los pares de anillos 61 y 62, mientras que el cilindro de
succión y corte transversal, sobre el cual están montados con
libertad los anillos 61, es responsable de impulsar las pinzas
transversales, cuya sincronización con respecto a las pinzas 63 está
garantizada por los anillos sincronizadores dentados 61 y 62.
La configuración de "peine interno" ofrece
un saliente más bajo de los peines respecto a la superficie del
cilindro de succión. Esta característica puede ser también de
utilidad para la producción de materias primas muy delicadas porque
reduce, en gran medida, el rozamiento de los peines sobre el papel,
según fue anteriormente ilustrado y en las notas siguientes, que
describen el deslizamiento del papel sobre el cilindro de succión
para variar el formato de corte. Además, el montaje interno de los
peines puede ser ventajoso cuando se procesa papel decorativo de
alta calidad impresa, debido al rozamiento mínimo sobre la
superficie decorada.
El cilindro interno 67 debe ser capaz de girar
con respecto al sector de succión 65 para permitir la sincronización
del plegado transversal. Para obtener esta característica esencial,
la contracuchilla 61 y el sector perforado 65 deben instalarse sobre
bridas laterales extraíbles, capaces de girar alrededor del eje 67;
esta solución reduce la rigidez del conjunto y no se puede utilizar
ventajosamente para anchuras mayores que 530 mm.
No obstante lo anterior, una cámara anular 612
se ha añadido en lugar de utilizar conductos de succión coaxiales
estrechos que tengan secciones \diameter 50 o \diameter 70 junto
con el concepto de los peines internamente montados 3 x 120º o 2 x
180º. El intercambio entre los dos kits de formatos es siempre
posible y además, implica necesariamente al cilindro de succión
cuando, en la solución original antes descrita, el cambio no
requiere modificaciones en el cilindro de succión. Por último, se
han añadido tabiques de separación de 60º, 68, para subdividir el
volumen interno y aumentar a eficacia y la precisión de la
distribución de vacío con respecto a las soluciones desarrolladas,
hacia algunos años, principalmente por los diseñadores alemanes.
Las Figuras 21 y 22 representan el cilindro de
succión desmontado a la izquierda de la Figura 21, ilustrando el
núcleo interno que soporta los peines y resaltando cómo es posible
utilizar los dos kits de 3 x 120º y 2 x 180º. La Figura 22
representa el conjunto de los sectores de succión que dejan una
separación para escalonado 66' que resalta la mejor flexibilidad de
esta solución. Para un escalonado mayor, y para cambios en el
formato, el sector 66 se debe desplazar de izquierda a derecha sobre
la separación del peine y así sucesivamente, sobre los sectores
adyacentes.
El sector 65 en el que está montada la
contracuchilla no puede asegurar la misma rigidez al esfuerzo de
cizallamiento dinámico ofrecido por la solución de peines
exteriores.
Por último, la capacidad de succión cerca de los
peines es cancelada debido al cierre hermético formado por los
soportes de los peines 69.
Las Figuras 23 y 24 representan la adaptación
necesaria para cambiar los peines, pasando desde un kit de 3 x 120º
a un kit de 2 x 180º.
Concluyendo, a pesar de la complejidad mecánica,
el diseño de peine interno asegura el menor saliente posible de los
peines con respecto a la superficie de succión.
A continuación, la descripción se concentrará en
el concepto de peines con púa lateral situada exteriormente con
respecto a la pinza. Este nuevo concepto se refiere a un detalle en
el sistema de peine-pinza que es importante para
ofrecer mejoras esenciales en la funcionalidad y la eficacia del
sistema. Para mayor claridad, se hará referencia a la solución
presentada anteriormente, ilustrando cómo el peine es constantemente
"sujetado por la pinza" junto con el papel y se debe extraer
cuando continúa la rotación del cilindro. Esta "extracción"
produce una ligera flexión de los peines y genera un esfuerzo
mecánico suficiente para reducir la duración en el tiempo. La
presión de la pinza sobre los peines determina un desgaste
considerable de los peines por fricción. Este inconveniente aparece
en las máquinas distintas a la de la invención, todas las cuales
adoptan el concepto de sujetar el peine junto con el papel durante
la operación de agarre.
La Figura 25 representa una ampliación de la
Figura 17 e ilustra la solución con peine exterior formado en una
barra transversal 44 que, a su vez, está montada en los anillos
dentados 41 por medio de tornillos 43. El peine ilustrado, que
comprende un borde continuo, es captado con el papel por la pinza 45
durante la operación de agarre que produce el pliegue
transversal.
Ya esta solución básica, que es completamente
original para el diseño del peine 44 y para el sistema de montaje 43
de los anillos 41, es objetivo de la invención. A continuación se
ilustrará una solución innovadora adicional. En esta solución, según
se ilustra en la Figura 26, un peine presenta un borde 84 que está
interrumpido para impedir que se agarre por las pinzas.
Además, la barra transversal sobre la que se
instala el peine está unida efectivamente a la superficie perforada
del cilindro, gracias al borde cónico 87. Esto reduce el rozamiento
del peine sobre el papel antes descrito, es decir, el peine está
protegido respecto al papel por medio de la superficie lisa del
borde 87. Al reducir este rozamiento se mejorará la calidad de la
producción.
El papel es agarrado puesto que está tensado
entre los bordes superiores de los salientes que forman el peine,
pero las pinzas están recíprocamente distanciadas y situadas en las
separaciones 86 del peine, asegurando una duración casi ilimitada
del peine y un menor esfuerzo sobre la leva y sobre el cojinete que
hace funcionar las pinzas.
La Figura 27 ilustra un detalle de la máquina
según la invención, mientras que la Figura 28 representa la misma
parte con referencia a la técnica conocida para resaltar una
importante diferencia entre el concepto de la invención y otros
diseños conocidos. También en otras formas de realización, el borde
del peine de sujeción está interrumpido, pero no por la razón
original, es decir, no para impedir que las pinzas sujeten el peine.
Tal como se ilustra en la Figura, el rebaje 97 es necesario para
alojar los dientes de expulsión del Producto, que, en el diseño,
están situados en cualquier otro lugar. A la inversa, en las formas
de realización conocidas, los peines eran sujetados junto con el
papel.
Otra característica importante a favor de la
máquina según la invención, representada en las Figuras 27 y 28, es
la mayor anchura de sujeción de trabajo, igual a 530 mm, que es casi
el doble de la de otras formas de realización.
Esta característica se une a una disposición muy
estrecha y próxima de un alto número de pinzas. Esta combinación de
características fue estudiada para ofrecer la posibilidad de
trabajar con varias líneas de producción paralelas, que pueden
variar desde uno a cuatro, dividiendo la anchura de trabajo de 530
mm en varios segmentos contiguos.
Además, se realiza un sistema de expulsión
innovador de los productos con la incorporación de un mecanismo
orbital.
Esta innovación fue estudiada para permitir un
considerable incremento en la velocidad de producción, resolviendo
de este modo los problemas descritos con referencia a la Figura 30
que limitan la velocidad.
Con referencia inicial a la Figura 29, los
números de referencia 101 y 101' indican, respectivamente, los
peines para expulsión del producto desde las pinzas a la mesa de
salida, el número de referencia 102 indica el borde del cilindro de
sujeción y el número de referencia 103 indica la pinza con la
siguiente servilleta entrante. Además, la referencia numérica 104
indica la mesa de agrupamiento manual (que se puede sustituir por la
unidad transportadora) y la referencia numérica 105 indica el
mecanismo de biela-manivela para controlar los
dientes en la técnica anterior, mientras que la referencia numérica
106 indica la excéntrica doble para el control del diente orbital
según la invención y la referencia numérica 107 indica la escobilla
giratoria para detener el borde superior de las servilletas. La
Figura 30 representa el sistema más frecuente para controlar los
dientes expulsores por medio del mecanismo de
biela-manivela 105, que implanta un movimiento
puramente alternativo al peine 101', haciéndole pivotar sobre la
parte inferior. A velocidades próximas al límite de 900 servilletas
por minuto, la inercia del peine 101' produce deflexiones elásticas
repetidas, con el consiguiente impacto sobre la mesa de agrupamiento
104 y sobre la parte inferior del rebaje en el cilindro, indicado
por la referencia numérica 105''.
La invención introduce una novedad absoluta
representada por el movimiento orbital impartido a los dientes de
expulsión, lo que reduce considerablemente el esfuerzo debido a la
inercia para obtener más altas velocidades sobre el límite de 900
servilletas por minuto. Además, la forma del diente es optimizada
para obtener las ventajas indicadas a continuación.
Otra ventaja se proporciona por el efecto de
frenado de las servilletas, mientras se detiene en la mesa de
agrupamiento 104 después de que se abra y libere por el cilindro de
sujeción 103. La alta velocidad con la que impacta la servilleta en
la mesa de agrupamiento puede causar un marcado permanente que puede
perjudicar su apariencia.
\newpage
La Figura 31 compara el peine curvado 101,
específico de la invención, y que se suele utilizar 101' (que es
recto) y resalta el estudio realizado para optimizar la curvatura y
reducir el peso. La superficie curvada superior facilita la
expulsión de la servilleta, llevándola cerca de la escobilla
giratoria 107. Además, reduce considerablemente la profundidad de la
ranura necesaria para alojar el peine en el cilindro plegador, en la
posición representada en la Figura 32. La reducción de la
profundidad parece evidente al comparar las dos Figuras 29 y 30 y se
indica por la referencia numérica 105' y 105''.
El movimiento orbital produce una fase de
descenso hacia abajo en la que el diente acompaña a la servilleta en
su movimiento descendente. En esta fase, el diente tiene una
velocidad mucho menor, favoreciendo el frenado de la servilleta y
haciéndole pararse suavemente sobre la mesa de agrupamiento 104.
Este efecto falta completamente en el sistema de
biela-manivela de los dientes y consecuentemente, es
una exclusiva de la invención.
La reducción del esfuerzo inercial se obtiene
por medio del movimiento orbital, por tres razones principales, que
aparecen evidentemente en la comparación de la Figura 31 y la
secuencia cinemática en las Figuras 32 a 34.
En primer lugar, no existen puntos muertos: el
movimiento es constante en todo momento, sin aceleración alguna.
El esfuerzo causa la tracción y compresión,
además de la flexión, en la dirección del vástago del diente. Este
esfuerzo es mucho mejor soportado sin deformación.
La forma del diente, más corta y cónica en la
parte superior, reduce considerablemente el peso, sobre todo en el
punto más alejado de los sujetadores, donde es menos rígido.
La captación se obtiene presionando el cilindro
de sujeción contra el yunque de sujeción. Esta presión se ejerce por
medio de un elemento elástico sometido a esfuerzo de flexión (pinza
laminar flexible) o por medio de un elemento flexible (pinza rígida)
presionado contra el yunque por medio de un muelle helicoidal 119.
La invención comprende una combinación de ambos elementos y también
en este caso, dicha solución es una innovación según se describe a
continuación. El movimiento de la pinza se obtiene por medio de una
leva con un cojinete instalado en una palanca que se sujeta
solidariamente a las pinzas.
La Figura 35 ilustra la cuna de soporte de
sujeción 111, el eje portapinzas 112 y la pinza 113 en posición
abierta. El yunque del dispositivo sujetador 114, la leva del
dispositivo sujetador superior 115, la palanca 116 con el cilindro
de control del dispositivo sujetador 118 y la acumulación de
productos sobre la mesa de agrupamiento 104 después de abrirse las
pinzas también se ilustran en esta figura.
La Figura 35 representa el sistema de sujeción
con pinza laminar flexible, normalmente encontrada en los diseños
alemanes. Según este concepto, el dispositivo sujetador se presiona
contra el yunque 114 por la leva 115 por medio del mecanismo del eje
portapinzas 112 con la palanca 116 y el cilindro 118. En este caso,
la leva presiona los elementos de sujeción 113 contra el yunque
durante la fase de cierre en la que el papel es captado por los
elementos de sujeción. En esta fase, el elemento de sujeción 113 se
curva ligeramente, obteniéndose así una laminilla de acero templado.
Después de que la leva 115 controle la apertura de las pinzas de
arrastre 113, dichas pinzas son "enderezadas" y el sistema
cancela todas las cargas transmitidas por el cilindro 118. Ninguna
carga se aplica a la leva 115 durante la carrera en posición
vertical.
A la inversa, el sistema que presenta una pinza
rígida y un muelle helicoidal 119 según se ilustra en la Figura 36 y
perteneciente a la técnica anterior, aplica las cargas en la forma
opuesta: el muelle 119 se comprime cuando se abren las pinzas y se
libera durante el cierre. A diferencia de la solución ilustrada en
la Figura 35, la carga completa del muelle 119 es soportada por el
cilindro 118 durante la carrera de posición abierta.
El cilindro 118 está sometido a una alta carga
en ambas soluciones ilustradas, pero solamente para una parte de su
recorrido. Estas dos soluciones son actualmente utilizadas por todos
los fabricantes de máquinas plegadoras.
Las Figuras 37 y 38 ilustran detalles
relacionados con el sistema de expulsión de la máquina según la
invención. En particular, la Figura 37 representa la máquina durante
la apertura de las pinzas y la Figura 38 representa la misma máquina
durante el cierre de las pinzas.
La máquina según la invención trabaja combinando
ambas soluciones, obteniendo de este modo el resultado de reducir a
la mitad la carga total sobre el cilindro 118, dejando la carga
aplicada en una dirección durante la fase de apertura y en la
dirección opuesta durante la fase de cierre. En consecuencia, se
puede extender la duración del cilindro 118, según se ilustra en la
Figura 37.
La leva 115 cierra el sistema de sujeción,
deformando la pinza laminar y aplicando una carga flexural igual a
aproximadamente la mitad de la solución en la Figura 35. Esto es así
porque una parte de la carga necesaria para captar el papel se
proporciona por los muelles helicoidales 119, en la Figura 37, que
son considerablemente más débiles que los muelles en la Figura 36 y
aplican una carga que es aproximadamente la mitad.
\newpage
Durante la fase de apertura, el cilindro debe
superar el antagonismo de los muelles 119 según se representa en la
Figura 37, considerablemente más débiles que los ilustrados en la
Figura 36 y en consecuencia, el cilindro 118 soporta una carga que
es igual a solamente un 50%.
En la solución representada en las Figuras 37 y
38, la carga total sobre el cilindro 118 es igual a aproximadamente
un 50% de la carga obtenida con las soluciones ilustradas en la
Figura 35 o en la Figura 36. Además, la carga se aplica en una
dirección durante la apertura y en la dirección opuesta, durante el
cierre. Por este motivo, el cilindro 118 está sometido a mucho menos
esfuerzo mecánico.
Además, las pinzas laminares 113 están sometidas
a menos esfuerzo, porque la carga es menor y porque el movimiento es
alternativo en las dos direcciones. Las pinzas 113 pierden, en
consecuencia, la tendencia a la rotura, es decir, a asumir una
deformación permanente por efecto de las altas cargas que operan
constantemente en la misma dirección. La deformación permanente es
un inconveniente grave, común a los fabricantes que adoptan la
solución ilustrada en la Figura 35, que fuerza la sustitución de las
pinzas 113 después de cada 1.500 a 2.000 horas de trabajo. Este
problema se elimina completamente mediante la solución de captación
"combinada" descrita, de forma esquemática, en las Figuras 37 y
38.
La Figura 39 ilustra una vista en perspectiva de
un detalle del sistema de cambio para la pinza laminar 113 de la
máquina según la invención.
El conjunto de las pinzas laminares 113 permite
un cambio rápido de las pinzas 113 por medio de tornillos aplicados
a las pinzas 113 para sustituirlas sin necesidad de extraer el eje
portapinzas completo 112. Sin embargo, la máquina según la invención
implanta un sistema que es más rápido y sencillo, aun cuando la
necesidad de cambiar frecuentemente las pinzas se haya superado por
el menor esfuerzo de deformación al que están sometidas.
El sistema de cambio rápido se ilustra en la
Figura 28 donde se representa un eje portapinzas completo con todas
las pinzas montadas y en la Figura 39, que ilustra una vista en
perspectiva de un montaje explosionado.
En resumen, el cambio rápido se obtiene
retirando la pinza 113 sujeta entre la mordaza 125 y el eje
portapinzas 112. Aflojando los dos tornillos contiguos 124 en la
mordaza superior 125, la pinza 113 se puede retirar fácilmente hacia
arriba, incluso individualmente, mientras que las otras pinzas
permanecen sujetas. El sistema permite una fácil
inter-
vención, también en la separación entre el yunque de sujeción 114 y el borde de la cuna de soporte de las pinzas 111.
vención, también en la separación entre el yunque de sujeción 114 y el borde de la cuna de soporte de las pinzas 111.
Las pinzas 113 son placas de acero rectangulares
fabricadas de acero templado para muelles, cuya forma es simple y
simétrica. Se pueden girar si están desgastadas, presentando varios
bordes adecuados para la captación de la servilleta.
El sistema de corte comprende las
características innovadoras siguientes: posibilidad de cambio rápido
de las cuchillas desgastadas, sin necesidad de ajustar la presión de
corte o necesitando ajustes mínimos. Las cuchillas tienen cuatro
bordes de corte y se pueden girar cuatro veces antes de
sustituirse.
Una opción de cambio rápido similar se
proporciona para las contracuchillas de corte de cizalla transversal
sin necesidad de ajustes. Además, están provistas de dos o cuatro
bordes de corte, según los ángulos de incidencia adoptados. Una
característica innovadora adicional es la operación de una a cuatro
líneas de producción paralelas según las diversas configuraciones
del montaje de las cuchillas.
La anchura de trabajo de 530 mm se puede
subdividir en varias configuraciones de corte: una cuchilla de 520
mm, dos cuchillas de 259 mm, tres cuchillas de 172 mm o cuatro
cuchillas de 129 mm.
La Figura 40 es una ampliación de la Figura 19 e
ilustra, en detalle, el concepto utilizado para cambiar con rapidez
las cuchillas de corte transversal y las contracuchillas.
En detalle, la Figura 40 representa el
portacuchillas de corte de cizalla transversal 141 así como la
cuchilla de corte de cizalla transversal 142 y el tornillo de
sujeción de la cuchilla 143. Además, comprende un pasador roscado
144 para ajustar la presión de corte, el portacuchillas 55 para la
contracuchilla de corte transversal 56 y el borde de sujeción 148 de
la contracuchilla 56.
El portacuchillas 141 sujeta la cuchilla 142 por
medio de los tornillos 143. La presión de corte se ajusta por medio
de los pasadores 144. Cuando el borde de corte está desgastado, los
tornillos 143 se pueden aflojar y la cuchilla 142 se puede girar,
presentando así un nuevo borde de corte. Esta operación no modifica
el ajuste del corte porque la presión no fue modificada por medio
del pasador roscado 144.
La contracuchilla 56 no está sujeta a ajustes.
La sujeción se obtiene por medio de la pinza 148 en el
portacuchillas 55. Al portacuchillas 55 se sujeta directamente al
yunque y al cilindro de succión. Este conjunto permite una sujeción
eficiente y muy rígida, asegurando una excelente repetiblidad de la
posición del conjunto cuando se cambia la contracuchilla.
Este requisito esencial es exclusivo de la
invención. girando la contracuchilla cuando está desgastada, el
nuevo borde de corte estará en la misma posición que el borde
anterior, asegurando, de este modo, el rearranque rápido de la
máquina, sin necesidad de ajustes o un mínimo de ajustes de corte,
por medio de pasador roscado 144. La solución ilustrada del conjunto
de cuchillas y contracuchillas es capaz de ofrecer este
comportamiento avanzado.
La Figura 41 ilustra un tipo particular de
contracuchilla 147', que es diferente del tipo 56. La diferencia
consiste en una cremallera de desplazamiento positivo en el borde de
corte que permite un corte más adecuado de algunos materiales
especiales.
Esta característica implanta una sección
transversal "romboide" de la contracuchilla, que ofrece
solamente dos bordes intercambiables en lugar de cuatro bordes que
se ofrece por la configuración "rectangular" 141. El usuario de
la máquina puede elegir cuál de los dos tipos es más conveniente en
relación con el material que se va a cortar.
La Figura 42 representa el sistema de corte a lo
largo del eje longitudinal de los cilindros de corte y yunque. Las
referencias numéricas son las mismas que en la figura 40. Se
representa una vista diferente del mismo conjunto.
La Figura 42 representa la configuración con dos
cuchillas de corte 152 instaladas en un portacuchillas único 151.
Las cuchillas son de 265 mm de longitud y están montadas en el mismo
portacuchillas 151 para formar la longitud de corte de trabajo de
530 mm. Es evidente que esta configuración es válida para trabajar
en dos o cuatro líneas, pero no es adecuada para tres líneas o para
una sola línea, porque la misma banda de papel debe cortarse por una
cuchilla única, sin interrupciones. En la Figura 42, se utiliza una
contracuchilla transversal única y no necesita sustituirse para
pasar desde una a cuatro líneas de producción. Ésta es una
posibilidad clave para un cambio rápido, porque la actuación sobre
las cuchillas es muy rápida, gracias al conjunto de corte. La Figura
43 ilustra cómo montar más cuchillas de diferentes longitudes en el
mismo portacuchillas.
La anchura del trabajo de 530 mm se puede
subdividir en varias configuraciones de corte: una cuchilla de 520
mm, dos cuchillas de 265 mm, tres cuchillas de 175 mm y cuatro
cuchillas de 132 mm. El cambio de configuración es muy rápido.
Los tornillos de sujeción de cuchillas 153 y los
tornillos de ajuste del corte 153 son elementos esenciales para esta
flexibilidad. Están dispuestos en dos hileras paralelas formadas por
18 + 18 tornillos, a lo largo de la longitud de trabajo de 530 mm.
Sin embargo, los tornillos no están distanciados de forma uniforme.
Están algo más próximos en correspondencia de los puntos de unión de
las cuchillas, para garantizar un control de corte óptimo en el
punto más crítico, es decir, la punta de la cuchilla.
En la Figura 43 se representa el agujero 154
para el pasador. Al introducir un pasador en uno o más agujeros, la
cuchilla de corte transversal asume un saliente inclinado que
posibilita la iniciación del corte a la izquierda y finalizar el
corte a la derecha sobre un arco de rotación de los cilindros de
corte igual a aproximadamente 10º. El desplazamiento del pasador es
muy rápido y se necesita cuando se cambia de una a cuatro cuchillas
transversales. Este pasador tiene otra importante función: mantiene
la posición transversal de las cuchillas, porque mientras una
cuchilla se apoya en el escalón formado por el pasador, la siguiente
cuchilla está dispuesta transversalmente en la parte lateral. La
precisión así obtenida hace posible la disposición de hasta cuatro
cuchillas, adosadas, en la dimensión de trabajo de 530 mm.
La posibilidad de utilizar una cuchilla única
con una anchura de 530 mm para todas las configuraciones desde una a
cuatro líneas puede ahorrar tiempo en cambio, pero la cuchilla única
de 530 mm de longitud está sujeta a ajustarse en 18 puntos a lo
largo de su longitud y el ajuste puede ser más delicado. Los
usuarios de la máquina pueden seleccionar las configuraciones más
adecuadas para sus necesidades.
El sistema adoptado para el plegado transversal
o el plegado 1/8 está configurado como un cartucho intercambiable a
insertarse después de la unidad de plegado 1/4 y antes de la unidad
transportadora automática. Esta unidad ofrece las innovaciones
siguientes: la capacidad de gestionar diferentes relaciones de
transmisión con la unidad de plegado 1/4, en correspondencia con los
diversos kits de formatos instalados, de modo automático, sin
cambios. Se hace referencia a los kits de formatos siguientes: 2 x
180º = 30-48 cm, 3 x 120º = 20-32
cm, 4 x 90º = 15-24 cm antes descritos.
Esta unidad ofrece, además, la posibilidad de
transportar el producto plano, sin la incorporación de pliegues
transversales adicionales y la posibilidad de utilizar la misma
unidad transportadora automática usada para la unidad de plegado
1/4, sin necesidad de cambios ni adaptaciones, según se describe a
continuación.
La Figura 44 ilustra una vista en sección
transversal de la unidad de plegado 1/4 y la unidad de plegado 1/8
instaladas juntas. La unidad de plegado 1/8 se puede retirar o
añadir a las líneas de producción en cualquier momento y sin
necesidad de cambios. No necesita eliminarse físicamente para
producir artículos sin pliegues o sin pliegues 1/8, según se
describe a continuación. Esta característica es muy original.
La cabeza de plegado 1/8 lleva el producto desde
el cilindro de sujeción a la cabeza de plegado 1/4. Este cilindro
puede transportar las servilletas plegadas 1/4 con las relaciones de
transmisión siguientes:
- 4:1-para kit 2 x 180º; formato
de 30 a 48 cm
- 6:1-para kit 3 x 120º; formato
de 20 a 32 cm
- 8:1-para kit 4 x 90º; formato
de 15 a 24 cm
Por ejemplo, la relación TR = 4,1 significa que
el cilindro de sujeción entrega cuatro servilletas plegadas 1/4 cada
vuelta circunferencial, distanciadas en un ángulo de 90º.
La clave para obtener esta posibilidad es el
cilindro de plegado 1/8, indicado con la referencia 5. Este cilindro
está provisto de succión, con seis cajas de vacío, que aceptan las
combinaciones de 90º, 120º y 180º, según el kit de formatos
adoptado.
Se resalta que el cilindro de plegado 1/8,
indicado con la referencia numérica 5, es idéntico al cilindro de
plegado 1/4, también indicado con la referencia numérica 5. En
consecuencia preserva la posibilidad de montar kit de succión y/o
kits de plegado en una proporción diferente según las diferentes
soluciones de temporización angular.
Particularmente, el cilindro 5 en la Figura 44
preserva el sistema de expulsión con un movimiento orbital antes
descrita. La mesa de agrupamiento manual 10 o la unidad
transportadora automática se pueden instalar a la salida. La unidad
transportadora automática se describirá a continuación.
La Figura 45 representa una aplicación de la
Figura 44, referida al cilindro de plegado 1/8, indicado con la
referencia numérica 4 para describir el sistema de succión.
El número y la temporización angular de las
cajas de vacío 164 están estudiados para ser temporizados con el
pliegue 1/4, con cualquier kit de formatos montado en la máquina. Un
sistema de pasador de bloqueo automático bloquea la succión de la
caja 164 para permitir el giro de la servilleta 163, completando de
este modo el plegado 1/8.
La cámara de vacío 167 capta la servilleta en el
momento adecuado por medio del sector de distribución 162, cuando se
abren las pinzas 165 y se produce la liberación en el cilindro
transportador 5. El pliegue 1/8, indicado por la referencia numérica
163, se realiza durante este recorrido.
Siempre con referencia a la Figura 45, se
resalta que los productos no plegados (manteles individuales) o
productos plegados 1/4 (tales como servilletas) se pueden
transportar sin añadir un pliegue transversal adicional. Más
concretamente, esta característica permite excluir la función
específica de esta unidad sin necesidad de retirarla de la línea.
Esta posibilidad aumenta considerablemente la flexibilidad de la
invención.
En la práctica, anticipando la rotación del
cilindro, el vacío capta la servilleta plegada 1/4 cerca del extremo
captado en lugar de en la parte media. Esto significa que el
producto se puede transportar sin plegarse adicionalmente. El
concepto ilustrado se aplica también a los manteles individuales
planos, sin pliegues transversales.
Esta "resincronización" del cilindro se
obtiene por medio del mecanismo descrito antes en detalle e
ilustrado en la Figura 14. Además, es posible ajustar con exactitud
el escalonado de plegado 1/8 de una forma similar al escalonado de
plegado 1/4 descrito con referencia a la Figura 15.
La Figura 46 ilustra la unidad transportadora
automática instalada después de la unidad de plegado 1/4, mientras
que la Figura 47 representa la misma unidad instalada en el cartucho
de plegado 1/8. No existen diferencias de montaje ni de ajuste,
excepto que el ajuste de altura requerido porque la salida del
cilindro de plegado 1/8 es más baja que la correspondiente del
cilindro de plegado 1/4.
A continuación se examinará la unidad
transportadora con referencia inicial a las Figuras 48 a 50 que
ilustran que la unidad es completamente diferente de construcciones
similares, presentando los conceptos innovadores que contiene, que
se resumen en la lista dada a continuación. Los puntos singulares se
analizarán en detalle.
La unidad permite el conteo de paso variable con
separación por medio de lengüetas flexibles y se puede adaptar
automáticamente a varias líneas de producción, mediante el
establecimiento rápido de una a cuatro líneas. Además, la unidad
permite la adaptación rápida para la producción de varios artículos
con diferentes perfiles y formatos.
Algunos detalles innovadores, descritos con más
detalle a continuación, son los dientes contadores de láminas
flexibles en la correa transportadora, las dobles paletas
separadoras con amortiguamiento por aire y la rueda de basculamiento
del embalaje.
El conteo es la iniciación del proceso. Esta
fase consiste en subdividir la pila producida insertando un elemento
separador en la pila. La Figura 48 ilustra la solución desarrollada,
ampliada en las vistas representadas en la Figuras 46 y 47.
La correa dentada 171 gira lentamente a la
velocidad de acumulación del producto liberado por las pinzas 174 en
la correa. Los dientes de expulsión 101 distancia el producto con
respecto al cilindro de sujeción, contribuyendo de este modo a
formar la pila que se acumula en la correa dentada 171. Las
escobillas 177, provistas de movimiento giratorio y alternativo,
contribuyen a hacer avanzar la pila con dientes 101.
\newpage
Cuando el siguiente diente contador alcanza la
posición 175, la correa se detiene para dos o tres servilletas
acumulando, de este modo, un retraso en el cilindro.
En este punto, el conteo se realiza por medio de
una sacudida repentina de la correa 171 que inserta, de este modo,
el diente 175 en la parte media de las servilletas, con lo que se
realiza el conteo del producto.
La alternancia de movimiento lento, pausas y
aceleración se controla por un motor sometido al control del eje y
por consiguiente, es capaz de proporcionar la "sacudida" de
conteo en unas pocas centésimas de segundo. Esta sacudida rápida es
fundamental para hacer que el diente 175 complete el arco de
rotación total antes de alcanzar la siguiente servilleta. A una
velocidad de 1000 servilletas por minuto, esta secuencia es igual a
una servilleta cada 0,06 segundos. En consecuencia, el diente tiene
un tiempo de 0,03 segundos para completar su rotación. Este
intervalo es perfectamente compatible con los modernos sistemas de
control de ejes informatizados.
El diente contador 175 consiste en dos
laminillas flexibles cuya parte superior está cerrada e inclinada de
modo que la parte inferior quede distanciada. Las laminillas se
pueden separar para permitir la subdivisión en embalajes que se
describe a continuación.
El sistema de control de eje informatizado
almacena perfectamente el número de servilletas insertadas entre los
dos dientes contadores subsiguientes y se puede variar para hacer
que los embalajes contengan un diferente número de servilletas. El
margen de esta variación puede ser bastante alto, según se describe
a continuación.
Una solución denominada "conteo de paso
variable" ha sido diseñada para contar números variables.
En aras de una mayor claridad, el concepto se
ilustrará en una secuencia de etapas. Si el conteo que tiene que
obtenerse está comprendido en el margen de cinco a diez artículos
por embalaje, el espacio entre los dos dientes 175 es suficiente
para mantener un embalaje completo y la paleta separadora 178 se
inserte en todas las divisiones para hacer avanzar el embalaje 179
sobre la rueda. Esta situación se ilustra en la Figura 48 para
embalajes que contienen diez artículos.
La operación de la paleta separadora 178 se
describirá a continuación (con referencia a los números 206 y 207
para explicar las funciones).
Si el conteo que se va a obtener es más alto y
el número es par, por ejemplo, veinte artículos, el ejemplo
ilustrado en la Figura 48 será válido pero la paleta separadora 178
será insertada una vez cada dos conteos. Esta alternancia está
regida por el ordenador y establecida por el panel de pantalla
táctil.
Si el conteo está comprendido en el intervalo de
11 a 19 artículos, y el número es impar, el diente 175 se insertará
según se ilustra en la Figura 50, realizando un conteo par y un
conteo impar, cuya suma es el número requerido. En este caso, 10 + 9
= 19. Por ejemplo, el número 29 se puede componer de esta manera 10
+ 10 + 9 = 29, según se ilustra en la Figura 50.
Algunos ejemplos de conteos que se pueden
obtener son:
- 8 servilletas = 8 pasos
- 10 servilletas = 10 pasos
- 13 servilletas = 5 + 6
- 17 servilletas = 8 + 9
- 20 servilletas = 10 + 10
- 25 servilletas = 8 + 8 + 9
- 31 servilletas = 10 + 10 + 11
- 40 servilletas = 10 + 10 + 10 + 10
- 60 servilletas = 10 servilletas x 6
- 100 servilletas = 10 servilletas x 10
No existen restricciones a las subdivisiones de
esta clase excepto por la necesidad de evitar complicaciones
inútiles y combinaciones irregulares, por ejemplo, varias
combinaciones se pueden utilizar para obtener 45:
- 45 servilletas = 10 + 10 + 10 + 10 + 5
- 45 servilletas = 10 + 9 + 9 + 6 + 11
- 45 servilletas = 12 + 5 + 5 + 5 + 5 + 13
Sin embargo, parece evidente que la subdivisión
más lógica para obtener 45 es:
- 45 servilletas = 7 + 8 + 7 + 8 + 7 + 8
Esta subdivisión asegura una disposición
uniforme de las servilletas sobre la correa contadora, evitando una
compresión excesiva alternativa (subdivisiones más altas que 10) y
una succión excesiva (subdivisiones de 4 ó 5 artículos). El sistema
informatizado está programado para tener en cuenta estos
parámetros.
Una línea de producción única se ilustra en las
vistas laterales de las Figuras 48 y 49 mientras que la Figura 50
representa una correa contadora única 171, un diente de expulsión
único 101 y una paleta separadora única 178. En la práctica, existen
más de uno de estos componentes, dispuestos adosados a lo largo de
la anchura de trabajo de los cilindros, igual a 530 mm, similarmente
a las pinzas en el eje portapinzas descrito en la Figura 39.
Esta es una característica clave para obtener la
flexibilidad necesaria para cambiar rápidamente el número de líneas
de producción, variable desde una a cuatro. Este concepto es una
innovación casi revolucionaria en la producción de servilletas,
manteles individuales, posavasos, toallitas y toallas. La Figura 51
ilustra la aplicación en la unidad transportadora. Como se puede
observar, varias correas 171 dispuestas adosadas forman una
esterilla continua desde la que sobresalen verticalmente los dientes
contadores 175. Los dientes expulsores 101 separan el producto desde
el cilindro de sujeción 5 y lo colocan sobre las correas
transportadoras. Esta ilustración no representa la acumulación del
producto sobre las correas 171 para mostrar las correas y los
dientes 175.
Las paletas separadoras 178 en la posición
inicial están bajo las correas. Cuando se separa el embalaje, se
desplazan hacia arriba y se insertan entre las dos laminillas
elásticas que forman el diente 175. Estas laminillas se dispersan
para permitir el paso de la paleta, abriendo las servilletas y
permitiendo que las paletas separen los embalajes. Este concepto
para separar los embalajes es completamente innovador y se
describirá a continuación.
La Figura 52 ilustra el conjunto representado en
la Figura 51 con la adición de producto acumulado sobre las correas
transportadoras 181. Como se puede observar, la producción está
organizada en tres líneas.
Aquí solamente se añadirá que la máquina
completa, el cartucho de plegado 1/8 y las unidades transportadoras
están dispuestas para esta operación en un número variable de líneas
desde 1 a 4, dejando una separación estrecha entre dos líneas
contiguas. Esta separación puede ser igual a aproximadamente 10 a 20
mm. El número de correas 181 y su distancia recíproca fueron
estudiadas para situar un número suficiente de dientes separadores
175 en cualquier caso, haciendo caso omiso de la anchura de las
servilletas producidas y el número de líneas adoptadas.
En la práctica, la unidad transportadora no
necesita ajustarse cuando se varía el número de líneas y la anchura
del producto. Solamente el papel necesitará situarse
transversalmente sobre los cilindros en la máquina, de tal modo que
se sitúe para encontrar una correspondencia lateral con los dientes
separadores 185. El cambio de la configuración de la línea de
producción será muy rápido.
La máquina, según la invención, presenta una
alta adaptabilidad en producir diferentes artículos, con distintos
perfiles y formatos.
Esta característica es muy importante para la
flexibilidad ofrecida. En realidad, ningún otro diseño cuenta en el
lado inferior de la servilleta el lado que se apoya sobre las
correas transportadoras 171 en la Figura 52. Contando en el lado
inferior, la altura del producto carece de importancia.
Ninguna otra construcción cuenta por medio de
lengüetas flexibles 175, sujetadas a una distancia constante en una
correa transportadora 171. El alto número de elementos contadores
dispuestos adosados permite trabajar sobre cualquier anchura del
producto, también cuando la anchura está subdividida en varias
líneas.
El espesor del producto es fácilmente
compensando variando el número de servilletas entre dos dientes 175.
Ni siquiera este espesor afecta a las operaciones.
Se puede declarar en este punto que la anchura,
la altura y el espesor carecen de importancia para la operación de
la unidad transportadora; en consecuencia, este concepto puede
admitir una gran variedad de productos recíprocamente
diferentes.
La Figura 53 ilustra diferentes productos con
diferentes espesores y altura presentados en la misma unidad
transportadora, para comparar las diferentes dimensiones y el
distinto número de productos comprendidos entre dos dientes
contadores subsiguientes 175. Esta composición no es típica de la
producción real y se presenta principalmente para comparar los
diferentes productos que se pueden obtener así como la facilidad de
cambio de producción.
\newpage
Los productos ilustrados son, por orden:
servilletas 1/4, formato 33 x 33, indicadas con la referencia
numérica 191, manteles individuales planos, en formato 33 x 45,
indicados con la referencia numérica 192, servilletas 1/8, con
formato 40 x 40, indicadas con la referencia numérica 193 y
servilletas 1/4, formato 40 x 40, indicadas con la referencia
numérica 194.
La máquina, según la invención, presenta un
sistema de conteo de diseño específico para obtener una alta
flexibilidad en el conteo y una alta fiabilidad. El sistema
comprende dos lengüetas de acero templado 202 y 203, flexibles,
resistentes y recíprocamente simétricas en forma, indicadas en la
Figura 54.
Están montadas por medio de tornillos 204 en la
placa 205 y a su vez, sujetas al lado interno de la correa
transportadora del producto 201.
La Figura 55 presenta una variante de las
laminillas flexibles descritas en la Figura 54. La operación y el
montaje son idénticos. En esta variante, las laminillas 202', 203'
son más estrechas en la parte superior y se acpinzan entre las
servilletas que presentan un menor espesor. Las dos soluciones son
rápidamente intercambiables.
El concepto de separación por medio de dos
laminillas flexibles adosadas y sujetas en una correa es
completamente original.
La máquina, según la invención, presenta,
además, un conjunto de paletas separadoras dobles adosadas con la
inserción de un dispositivo de amortiguamiento por aire.
Esta solución fue estudiada cuidadosamente para
hacer máximas las ventajas ofrecidas por los medios de conteo de
laminillas flexibles. Cuando el sistema de control informatizado
controla la separación de los embalajes, las paletas 206 y 207,
ilustradas en la Figura 56, se mueven hacia arriba perfectamente
unidas y sincronizadas, mientras que un chorro de aire se aplica
desde los orificios 209 a través de un conducto en el vástago de las
paletas. Los orificios 209 están presentes en ambas paletas 206,
207. La finalidad de este chorro de aire es reducir la fricción de
las paletas sobre el papel que se separa, mejorando de este modo el
deslizamiento.
Durante su movimiento ascendente, las paletas
"cruzan" el diente contador formado por las dos laminillas
flexibles 202' y 203'. Estas últimas son dispersadas y abren el
camino a través de las servilletas, facilitando, de este modo, el
movimiento ascendente de las paletas 206 y 207. Prosiguiendo con su
movimiento ascendente, las paletas "cuelgan" de los dientes
202' y 203' porque su sección transversal es más estrecha en el
punto 206. Esta solución permite que la correa 201 y los dientes
contadores 202' y 203' continúen avanzado. Esta solución evita el
tiempo muerto en el avance de la correa, permitiendo ciclos muy
rápidos de separación de embalajes.
La continuación del ciclo de separación se
ilustra en la Figura 58. Las paletas 206 y 207 han completado así su
movimiento ascendente "a través" del diente 205. Esta situación
se ilustra todavía en dispersión solamente para presentar la
apertura. En realidad, en este punto las laminillas están ya
cerradas como las otras ilustradas en el dibujo 204, gracias a la
reducción de la sección representada en la Figura 57.
En este punto, la correa 201 y las paletas 206 y
207 están completamente liberadas y prosiguen sus movimientos con
completa libertad, sin interferencia recíproca. Esto permite
abreviar, en gran medida, el tiempo muerto en el ciclo.
La paleta 206 es sujeta para soportar las
servilletas mientras que la paleta 207 se desplaza hacia la
izquierda para tomar el embalaje ya subdividido en la rueda 208. En
este punto, se finaliza la separación del embalaje, las dos paletas
206 y 207 se unen y descienden bajo las correas, siguiendo una ruta
que evita la interferencia con los dientes 205 y la correa 201.
Se atraerá ahora la atención hacia los detalles.
Como se ilustra en la Figura 52, el sistema, según la invención,
para separar los embalajes está provisto de numerosas correas 201
adosadas y una cremallera con diferentes paletas 206 y 207 en línea.
Esta disposición se utiliza para gestionar longitudes considerables,
incluso cuando se subdivide en varias líneas de producción
adosadas.
La máquina según la invención presenta una rueda
del tipo innovador para hacer bascular el embalaje.
Este dispositivo permite bascular el embalaje en
la posición horizontal con un movimiento rápido y suave sin piezas
mecánicas sujetas a una carrera de retorno libre, evitando, de este
modo, retrasos y tiempos muertos en el ciclo.
El ciclo comprende que las ruedas 218 inicien la
rotación (Figura 59) antes de que la paleta 207 se separe del
embalaje, permitiendo la estabilización del punto de apoyo del
embalaje en el compartimiento de la rueda y acortando la duración
del ciclo.
Tres soluciones diferentes han sido
desarrolladas, respectivamente, con cuatro, cinco o seis estaciones,
que ofrecen diferentes ángulos de basculamiento y en consecuencia,
realizan la operación de basculamiento girando a diferentes
velocidades angulares. Las tres soluciones se ilustran en las
Figuras 59 a 63. Este sistema de basculamiento es completamente
innovador y nunca antes fue desarrollado en ninguna forma de
realización.
El concepto desarrollado para cuatro estaciones
permite tener un embalaje en la parte de aparcamiento 212, para las
cinco y seis estaciones ilustradas en las Figuras 61 y 62,
respectivamente.
La solución de cuatro estaciones, ilustrada en
la Figura 60, es la más sencilla y requiere una rotación de 90º que
debe realizarse con gran rapidez. En consecuencia, el embalaje gira
más rápido con respecto a las soluciones con cinco o seis estaciones
y puede desviarse ligeramente durante la rotación.
La solución ilustrada en la Figura 59 y la
ilustrada en la Figura 61 son idénticas, presentando ambas cinco
estaciones. Sin embargo, una estación de aparcamiento intermedia 212
se puede obtener o eliminar ajustando la inclinación de la rueda.
Además, la inclinación afecta a la inclinación de la estación de
entrada de embalajes 210 y la estación de salida 219. La altura de
las correas de salida 211 se puede ajustar para estar dispuestas en
la posición más adecuada para recoger el embalaje. Estas correas
están distanciadas para evitar interferencia con los dientes de la
rueda.
Las máquinas para la producción de artículos
plegados (toallitas, paños, toallas) y elementos de mantelería
(servilletas, posavasos, manteles individuales) pueden tener una
salida en línea o inclinada en un ángulo de 90º con respecto a la
dirección inicial del papel devanado del carrete. En general, las
máquinas con sistema de plegado mecánico y sierra de cinta tienen
una salida en línea, mientras que las máquinas con sistema de
plegado mecánico aspirado y corte de cizalla transversal tienen la
salida de producto acabado en un ángulo de 90º con respecto a la
dirección de devanado del papel. La máquina, según la invención,
pertenece al segundo tipo de máquinas.
Sin embargo, ésta es la única máquina en la que
la salida del producto se puede situar en ambas direcciones sin
necesidad de modificaciones mecánicas.
Tal como se ilustra en la Figura 63, el cabezal
de plegado puede montar en línea con la devanadora, es decir, con
los ejes de rotación de los cilindros plegadores paralelos al eje de
la bobina madre. Como alternativa, el cabezal plegador se puede
situar en un ángulo de 90º con respecto a la dirección de devanado
del papel, porque la base 232 tiene los accesorios y los mecanismos
para girar en un ángulo de 90º cuando sea necesario, hacia la
derecha y hacia la izquierda.
Para poder trabajar correctamente en ambas
configuraciones, se proporcionan placas plegadoras longitudinales
231 (Figura 64) para ambos requisitos. Por ejemplo, en la Figura 63,
un cilindro libre simple está instalado en 231 en lugar de las
placas plegadoras para obtener productos planos sin pliegues
longitudinales.
El concepto de orientar la base del cabezal
plegador en la dirección seleccionada y su implantación práctica por
medio de una base giratoria son innovadores. La base puede
presentar asimismo un sistema de giro servoasistido o se puede
montar de modo que se gire manualmente, porque no tiene que
cambiarse frecuentemente después de que la salida esté dispuesta en
la dirección correcta.
La Figura 64 ilustra la salida de 90º en la
dirección de la izquierda según se mira la Figura. Girando la base
232 en un ángulo de 180º, la salida está dispuesta para descargar el
producto en la dirección opuesta a la derecha según se mira la
Figura.
La alta flexibilidad de uso de la máquina según
la invención parece evidente en la descripción anterior.
En realidad, para confirmar la alta flexibilidad
de la máquina según la invención se puede utilizar diferentes
materias primas, tales como papel, cartulina, papel tisú, papel
colocado por aire, TNT (Tejido No Tejido) o material no tejido,
material sintético, laminado, cuero de imitación, vinilo,
sky, mezcla de celulosa y PVC, látex y otras resinas así como
materiales acoplados. En la práctica, cualquier material flexible se
puede procesar con tal que de esté disponible como producto
semiacabado en la forma de una banda continua arrollada en un
carrete, donde el carrete puede tener varias capas, recíprocamente
libres o unidas por encolado o estampado.
Por supuesto, se pueden realizar numerosos
cambios en la construcción y formas de realización de la invención
descritas en la presente memoria sin apartarse del alcance de la
presente invención, tal y como se define por las reivindicaciones
siguientes.
Claims (26)
1. Máquina para la producción de hojas de
material flexible, que comprende al menos una unidad de plegado que
aloja al menos un cilindro de corte (1), al que es opuesto un primer
cilindro de succión (2), y un primer cilindro de sujeción (3) para
plegado transversal y/o para transportar productos planos por
succión, caracterizada porque dicho primer cilindro de
sujeción (3) comprende una pluralidad de posiciones de montaje que
puede admitir cualquier combinación de kits de succión y/o unidades
de sujeción transversal.
2. Máquina según la reivindicación 1,
caracterizada porque un segundo cilindro de succión (4) para
un segundo pliegue transversal y/o para transportar productos planos
y un segundo cilindro de sujeción (5) para transportar productos
plegados o productos no plegados planos se pueden asociar corriente
abajo de dicha máquina.
3. Máquina según la reivindicación 1 ó 2,
caracterizada porque dichos primer y segundo cilindros de
sujeción (3, 5) son esencialmente idénticos, presentando de cuatro a
seis desarrollos y presentan un diámetro que es preferentemente
doble con respecto a los demás cilindros de la máquina.
4. Máquina según la reivindicación 1, 2 ó 3,
caracterizada porque dicho(s) cilindro(s) de
sujeción presentan una pluralidad de doce posiciones de montaje.
5. Máquina según las reivindicaciones
anteriores, caracterizada porque cada uno de dichos cilindros
de corte, succión y sujeción (1, 2, 3) presenta un kit de corte,
succión y sujeción correspondiente, en la que dichos kits son
recíprocamente combinables y rápidos de instalar.
6. Máquina según una o más de las
reivindicaciones anteriores, caracterizada porque dichos
cilindros presentan cada uno una superficie estudiada para ser
completamente utilizada en anchura y para admitir la subdivisión de
la banda en varias líneas paralelas, distanciadas recíprocamente por
una separación que puede ser asimismo muy pequeña, sin necesitar
modificaciones estructurales profundas de la máquina.
7. Máquina según una o más de las
reivindicaciones anteriores, caracterizada porque comprende
un mecanismo (15, 16) para cambiar la temporización angular al menos
entre el primer cilindro de succión (2) y el primer cilindro de
sujeción (3), que comprende un par de poleas, que son móviles en
una rueda de precisión (15), estando dicha rueda provista de un
dispositivo de tornillo (16) para ajustar la rueda y para ajustar la
longitud del ramal tensado y el ramal suelto de una correa
transmisora dentada (18) de dicha máquina.
8. Máquina según al menos la reivindicación
2, caracterizada porque comprende un mecanismo para cambiar
la temporización angular por lo menos entre el segundo cilindro de
succión (4) y el segundo cilindro de sujeción (5), que comprende un
par de poleas, que son móviles en una rueda de precisión, estando
dicho corredor provisto de un dispositivo de tornillo para ajustar
la rueda (15) y para ajustar la longitud del ramal tensado y el
ramal suelto de la correa transmisora dentada (13) de dicha
máquina.
9. Máquina según las reivindicaciones
anteriores, caracterizada porque el formato de producción se
establece en un panel de control por medio de una pantalla
táctil.
10. Máquina según las reivindicaciones
anteriores, caracterizada porque comprende una pluralidad de
peines (30) montados exteriormente a la superficie de dicho primer
cilindro de succión (2) y/o de dicho segundo cilindro de succión (4)
y libre para girar en el cilindro, desplazándose, si así se
requiere, desde un borde de corte al borde de corte opuesto.
11. Máquina según la reivindicación 10,
caracterizada porque dichos peines están montados en anillos
dentados (41), que son coaxiales con el cilindro de succión y libres
de girar en dicho cilindro, en la que dichos anillos dentados se
acoplan con anillos dentados similares (42) montados en el primer
y/o el segundo cilindro de sujeción (3, 5) correspondiente y en
consecuencia, solidarios con las pinzas.
12. Máquina según las reivindicaciones
anteriores, caracterizada porque dichos primer y/o segundo
cilindros de succión (2, 4) presentan un eje central que aloja una
pluralidad de portacuchillas (55) para contracuchillas (56), en la
que la separación entre el núcleo interno del cilindro y el espacio
exterior está delimitada por una pluralidad de sectores de succión
(53, 54), que están perforados para permitir el paso del aire
exterior a una cámara de succión anular subdividida en una
pluralidad de sectores (57), que están adecuadamente espaciados por
tabiques separadores (58), para maximizar la eficacia de las
válvulas de vacío laterales y para definir, con exactitud, el
comienzo y el final del arco de circunferencia, que está sujeto a la
succión.
13. Máquina según la reivindicación 10,
caracterizada porque comprende una pluralidad de anillos
dentados (41), montados locos en los primer y/o segundo cilindros de
succión (2; 4) para el montaje de dichos peines (43) y una
pluralidad de anillos (42) montados sólidamente en el primer y/o
segundo cilindro de sujeción correspondiente (3; 5) para accionar
los peines sincronizados con las pinzas (36), en la que dicho
cilindro de sujeción es responsable de accionar los pares de anillos
dentados, mientras que el cilindro de sujeción es responsable de
accionar las pinzas transversales, en las que la temporización con
respecto a los peines está garantizada por dichos anillos
dentados.
14. Máquina según la reivindicación 10, 11 ó
13, caracterizada porque dichos peines exteriores presentan
un saliente lateral, exterior a la pinza, en la que cada uno de
dichos peines es sujetado con el papel por las pinzas, durante la
operación de sujeción, que produce un pliegue transversal.
15. Máquina según la reivindicación 10, 11, 13
ó 14, caracterizada porque cada uno de dichos peines (30)
presenta al menos un borde discontinuo, interrumpido para impedir
ser sujetado por las pinzas (36) y porque la barra transversal en la
que se realiza el peine está efectivamente unida a la superficie
perforada del cilindro, gracias a un borde cónico.
16. Máquina según una o más de las
reivindicaciones anteriores, caracterizada porque comprende
un sistema de expulsión del producto con mecanismo orbital (101,
106), en la que dicho sistema comprende un par de bielas (105) que
operan sobre cada uno de los peines (101) para expulsar el producto
desde las pinzas (103) con el fin de reducir considerablemente el
esfuerzo inercial para obtener velocidades superiores.
17. Máquina según la reivindicación 16,
caracterizada porque cada uno de dichos peines de expulsión
presenta un diente cuya forma es curvada, acortada y conificada en
la parte superior.
18. Máquina según una o más de las
reivindicaciones anteriores, caracterizada porque la sujeción
se obtiene presionando la pinza (113) contra el yunque de sujeción
(114), en la que dicha presión se ejerce por medio de una pinza
laminar flexible (113) presionada contra el yunque por un muelle
helicoidal (119).
19. Máquina según una o más de las
reivindicaciones anteriores, caracterizada porque comprende
un sistema de cambio rápido de pinzas, obtenido retirando la pinza
fija entre una mordaza (125) y el eje portapinzas (112) y aflojando
dos tornillos contiguos (124) en la mordaza superior.
20. Máquina según una o más de las
reivindicaciones anteriores, caracterizada porque comprende
un sistema de cambio rápido de cuchilla de corte transversal y
contracuchilla, en la que la presión de corte se ajusta por medio
del pasador roscado (144) y en la que la cuchilla (142) se puede
girar cuando el borde de corte está desgastado aflojando los
tornillos de sujeción (143) presentando, de esta manera, un nuevo
borde de corte sin modificar el ajuste de la presión de corte.
21. Máquina según una o más de las
reivindicaciones anteriores, caracterizada porque las
contracuchillas (147') presentan una cremallera de desplazamiento
positivo en el borde de corte que permite un corte más adecuado de
algunos materiales especiales.
22. Máquina según una o más de las
reivindicaciones anteriores, caracterizada porque el sistema
adoptado para el pagado transversal o el plegado 1/8 está
configurado en la forma de un cartucho intercambiable que ha de
insertarse después del cartucho de plegado 1/4 y antes de la unidad
transportadora automática, que es capaz de gestionar diferentes
relaciones de transmisión con la unidad de plegado 1/4,
correspondiente a los diversos kits de formato instalados
automáticamente sin modificaciones, en la que dicho cilindro de
plegado 1/8 está provisto de succión, con seis cajas de vacío que
aceptan las combinaciones de producción según el kit de formato
adoptado.
23. Máquina según una o más de las
reivindicaciones anteriores, caracterizada porque comprende
una unidad transportadora automática montada después de la unidad de
plegado 1/4 o después de la unidad de plegado 1/8, en la que dicha
unidad transportadora presenta un diente contador de laminillas
flexibles sobre la correa (171), un par de paletas separadoras con
amortiguamiento por aire (178) y una rueda de basculamiento de
embalaje.
24. Máquina según la reivindicación 23,
caracterizada porque dicho par de aletas está constituido por
dos lengüetas, que están simétricamente contrabalanceadas que,
cuando el sistema de control informatizado controla la separación de
embalajes, se desplaza hacia arriba de manera perfectamente unida y
sincronizada mientras se sale un chorro de aire desde orificios
adecuados a través de un conducto realizado en el vástago de las
paletas, cruzando dichas paletas el diente contador formado por dos
laminillas flexibles durante el movimiento, siendo la última
expansión abrir el camino a través de las servilletas.
25. Máquina según una o más de las
reivindicaciones anteriores, caracterizada porque presenta
una rueda para bascular el embalaje que permite el basculamiento en
posición horizontal con un movimiento rápido y suave sin piezas
mecánicas sujetas a una carrera de retorno libre, evitando, de este
modo, retrasos y tiempos muertos en el ciclo, presentando dicha
rueda la posibilidad de cuatro, cinco o seis estaciones, que ofrece
diferentes ángulos de basculamiento y que permite, consecuentemente,
bascular girando a diferentes velocidades angulares.
26. Máquina según una o más de las
reivindicaciones anteriores, caracterizada porque presenta
medios para dejar el producto dispuesto en la dirección adecuada, en
la que el cabezal de plegado puede girar en 90º, según las
necesidades, tanto a la derecha como a la izquierda.
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