ES2265067T3 - Dispositivo para la elaboracion rotativa de un material en tiras o en hojas. - Google Patents

Abstract

Un dispositivo (1) para la elaboración rotativa de un material en tiras o en hojas, equipado para su transformación, al menos una estación de procesamiento dispuesta en una máquina (2) para la producción principalmente de embalajes, por medio de herramientas cilíndricas (10, 11) dispuestas en al menos un casete (7) y puestas en rotación por medio de un dispositivo de arrastre (40) provisto de un motor (42), caracterizado por que, dicho casete (7) se aloja en un casete de adaptación (20) removible y solidario del dicho dispositivo de arrastre (40) dispuesto sobre el casete de adaptación (20).

Description

Dispositivo para la elaboración rotativa de un material en tiras o en hojas.

La presente invención tiene por objeto un dispositivo de elaboración rotativa de un material en tiras o en hojas según el preámbulo de la reivindicación 1, en una máquina que está destinada principalmente a la confección de preformas de cajas plegables en papel, cartón o material plástico, particularmente en la industria del embalaje.

Un dispositivo como éste aparece por ejemplo en EP 1 132 184 A.

La transformación de, por ejemplo, una tira de cartón, con el fin de obtener troquelados de cajas plegables, consiste en imprimirlas, estampar las partes que deben aparecer en relieve, comprimirlas en los lugares deseados y troquelarlas, expulsando de forma simultánea los residuos no deseados que resultan del troquelado. Todas estas operaciones son realizadas por tanto en estaciones de arrastre sucesivas que conllevan una sincronización Que, en conjunto, constituyen una máquina para la producción de embalajes.

Es en estas últimas operaciones de estampado, compresión y troquelado, que la invención encuentra principalmente su utilización. Cada una de estas operaciones utiliza órganos rotativos correspondientes que actúan sucesivamente sobre la tira.

Para describir la disposición de tales estaciones, se tomará como ejemplo una estación de troquelado de un material en tiras por unos órganos rotativos generalmente constituidos de una herramienta superior de troquelado y de un yunque inferior liso cilíndrico. La herramienta superior y el yunque inferior, entre los cuales se troquela la tira del material, se montan en bloques de apoyo dispuestos en un casete que se coloca entre cada uno de los bastidores laterales de la máquina que procesa la tira. Para insertarlos, estos bloques de apoyo pueden deslizarse en sentido vertical entre los bordes interiores del casete que constituyen la estructura que lleva los bloques. Los órganos rotativos inferiores y superiores son arrastrados a la misma velocidad angular pero en sentido inverso uno con relación al otro, por los engranajes de diámetros escogidos para que subsista una corta distancia entre la herramienta superior y el yunque inferior. Para que el intervalo que separa estos dos órganos sea asegurado de forma muy precisa (del orden de \mum), cada extremo de la herramienta superior y del yunque inferior comprende una corona de rodamiento y un sistema de reglaje fino que comprende cuñas de reglaje provista cada uno de ellas de un roscado micrométrico. Los bloques de apoyo de la herramienta superior y los del yunque inferior son unidos entre sí por un dispositivo de acoplamiento elástico y presionados uno contra el otro con la ayuda de tirantes o de gatos que permiten aplicar la presión de corte deseada respetando siempre el intervalo radial entre los dos órganos rotativos. Un dispositivo como éste se describe más en detalle en la patente CH691116.

Cada fabricante de máquinas posee en general su propio sistema de casete insertado en el interior de cada una de sus estaciones de estampado, compresión, troquelado o aun de impresión como lo muestra la patente EP 0113601. Para ciertos fabricantes, el casete de troquelado reposa sobre el fondo del alojamiento previsto para su inserción mientras que para otros se encuentra suspendido en su parte media sobre salientes que tienen la ventaja de fijarlo a un nivel de referencia constante, que corresponde al plano por donde pasan las tiras o las hojas, cualquiera que sea el diámetro de los órganos rotativos que definen el formato de troquelado.

Ciertos fabricantes han optado por un sistema de casete que constituye un conjunto rígido en el cual la herramienta superior de troquelado y el yunque inferior han sido en la medida de lo posible reglados fuera de la máquina, mientras que otros han conservado sistemas menos eficientes, pero siempre fiables, que necesitan regulaciones en la máquina de la posición de estos dos cilindros, no solamente uno en relación con el otro sino igualmente el uno y el otro con relación al armazón de la máquina. En todos los casos conviene en efecto proceder a efectuar reglajes minuciosos de la separación entre los cilindros, de su paralelismo y de su orientación relativa en los planos horizontal y vertical, para poder obtener un troquelado perfecto y un desgaste mínimo de las roscas de corte. Como lo muestra el documento FR2556268, es también conocido prever un ajuste de las herramientas en su alojamiento, ejerciendo una tensión sobre los órganos apilados en el casete entre la parte superior de este último y el fondo del alojamiento del armazón de la máquina.

Según diversas ejecuciones posibles, dichas estaciones son arrastradas ya sea todas desde el mismo lado de la máquina, o alternativamente desde un lado y desde el otro. En este último caso, las tomas de fuerzas para el arrastre de las herramientas cilíndricas de los casetes no se encuentran todas del mismo lado de la máquina. El estado de la técnica muestra también que los sistemas de arrastre en sí mismos difieren de forma total en función del sistema de casete previsto por cada fabricante. Algunos han recurrido a un brazo regulable, normalmente llamado "cabeza de caballo" que permite poder adaptar la posición de la rueda dentada de guía con la del piñón de salida del casete, el cual tiene una dimensión que cada vez varía en función del diámetro de la herramienta de troquelado impuesto por el formato de troquelado solicitado por el cliente. Otros fabricantes han resuelto el problema del engranaje de otra manera, ya sea por una disposición específica de todo el casete con relación al armazón de la máquina, como lo muestra la cadena cinemática ilustrada en la patente US4674377, ya sea por un sistema de arrastre independiente exclusivamente dedicado a la unidad de troquelado rotativo como lo muestra la patente FR2695588. En esta última ilustración del estado de la técnica, el motor se sitúa sobre una de las paredes laterales de la unidad de troquelado, a una altura fija determinada, y asegura el arrastre directo de una de las herramientas cilíndricas mientras que la otra herramienta cilíndrica debe ser desplazada sobre la máquina, por un sistema de palancas, gato y cojinetes excéntricos, en dirección de la primera herramienta para que pueda ser a su turno arrastrada por la rueda dentada de esta última.

La gran diversificación de todos estos medios de arrastre y de todos los sistemas de disposición de casetes en el interior de su estación de elaboración, hace que un intercambio de herramientas entre máquinas de diferentes fabricantes sea del todo imposible. Teniendo en cuenta el coste de fabricación muy elevado (aproximadamente 100.000

\euro

) de un par de herramientas cilíndricas específicamente concebido para la elaboración de un solo tipo de cajas de embalaje para un cierto formato, se aprecia como poco acertado que no pueda ser posible un intercambio de herramientas entre tales máquinas. Este inconveniente llega a ser particularmente molesto para una empresa o una persona independiente que fuera obligado o deseara tener que cambiar de marca de máquinas por cualquier causa que sea. Este mismo problema se le presenta también a la empresa que deseara aumentar o renovar en parte su parque de máquinas por nuevas líneas de producción de mejor desempeño producidas por otro fabricante. En presencia de varias máquinas provenientes de fabricantes diferentes, sería evidentemente ventajoso poder utilizar un tipo de casete tanto en una máquina como en otra procedente de una marca de fábrica diferente. Hasta el momento presente, ninguna máquina de elaboración, particularmente con miras a la producción de embalajes, no permite aceptar en su interior un órgano ajeno de importancia, tal como un casete para el troquelado rotativo que provenga de una máquina de la competencia.

Partiendo de este estado de la técnica, la presente invención tiene por objeto suprimir el inconveniente precitado, proponiendo un dispositivo que permita hacer posible el intercambio de herramientas entre máquinas de elaboración del mismo tipo pero de marcas diferentes. Este objetivo se logra gracias a la disposición en cada una de las estaciones de elaboración, de un casete de adaptación que presenta una geometría externa, o perfil, conforme a la de un casete destinado a la máquina receptora que se desea emplear y una geometría interna conforme al perfil del casete proveniente de la máquina cedente de donde se sacan las herramientas que se desea poder recuperar. Para esto, conviene desde luego suponer que las máquinas receptora y de cedente utilizan a priori casetes incompatibles.

De esta forma, el objetivo de la presente invención presenta la ventaja de ofrecer un reparto real de herramientas con marcas de fábrica diferentes, a priori incompatibles, de generar una mejor racionalización en la utilización de estas herramientas disminuyendo sensiblemente los costes de inversión, de garantizar un desempeño y una calidad de trabajo al menos igual a la que se obtiene por una máquina equipada con sus herramientas originales, de reducir el tiempo de trabajo asignado a la preparación de la máquina beneficiándose de herramientas enteramente prerreguladas y a partir de esto, se evita también un importante desperdicio del material que se genera luego de toda puesta en marcha del arranque de nuevas herramientas.

Para este efecto, la presente invención tiene por objeto un dispositivo de elaboración rotativo de un material en tiras o en hojas conforme a lo que se enuncia en la reivindicación 1.

La invención será mejor comprendida con el estudio de un modo de realización, tomado a título para nada limitativo, que se ilustra por las figuras anexas en las cuales:

La figura 1 representa una vista en perspectiva del dispositivo según la invención tal como queda integrada en una máquina convencional destinada a la elaboración de un material en tiras particularmente.

La figura 2 representa el objeto de la presente invención extraído de la máquina ilustrada en la figura 1 y equipada de un par de herramientas cilíndricas ordinarias.

La figura 3 representa en una vista en perspectiva el ensamblaje de los principales elementos constitutivos del objeto de la invención ilustrado en la figura 2.

La figura 4 representa un detalle de la figura 1.

Con el objeto de definir algunos términos comúnmente empleados en la descripción que se hará más adelante para describir la orientación o la localización de ciertas partes de objetos, se notará que los adjetivos "longitudinal" y "transversal" se refieren siempre a la dirección principal del avance de las tiras o de las hojas en la máquina, y que los términos "hacia arriba" y "hacia abajo" indican respectivamente el lado más próximo de la entrada de la máquina y el más próximo de la salida.

La figura 1 representa una vista en perspectiva del dispositivo 1 de la invención tal como queda integrado en una máquina convencional 2 destinada especialmente a la elaboración de un material en tiras. El sentido de desplazamiento del material (no ilustrado) se opera de arriba hacia abajo según la orientación dada por la flecha 3. El armazón de la máquina 2 está formado esencialmente por dos paredes laterales 4 y 5 que comprenden amplias aberturas 6 oblongas y verticales en el interior de las cuales se colocan de forma sucesiva los dispositivos de estampado, compresión y corte. En la ilustración dada en la figura 1, solo el último dispositivo de elaboración 1 (troquelado) se encuentra allí insertado.

Las figuras 2 y 3 representan de forma aislada y en otra vista en perspectiva el dispositivo de elaboración 1, equipado con un casete ordinario 7, bajo una forma ensamblada y bajo una forma en explosión respectivamente que muestra los principales elementos constitutivos de este conjunto. El casete 7 es el órgano de intercambio entre máquinas para el cual ha sido realizado el dispositivo de elaboración 1, objeto de la invención. Este casete está formado de una herramienta superior de troquelado 10, montada en un primer par de bloques de apoyo 12 y de un yunque inferior cilíndrico 11 montado en un segundo par de bloques de apoyo 13. En un mismo extremo, la herramienta superior de troquelado 10 es arrastrada en rotación por el sesgo de una rueda dentada 14 que a su vez engrana la rueda dentada correspondiente 15 del yunque inferior 11. Los dos pares de bloques de apoyo 12 y 13 son firmemente sujetados y presionados el uno contra el otro por un doble dispositivo de acople elástico 16, cada uno montado sobre una tablilla 17 colocada sobre cada una de las partes superiores del par de bloques de apoyo 12.

Con el fin de hacer posible la intercambiabilidad de las herramientas cilíndricas ajenas entre una primera máquina cedente y otra máquina receptora 2 de fabricación diferente, el casete 7 se aloja en un casete intermediario, denominado casete de adaptación 20. Este último tiene la particularidad de presentar un entorno interior concebido especialmente para que pueda deslizarse allí el casete que contiene las herramientas cilíndricas ajenas y un entorno exterior conforme a las exigencias de disposición necesarias para poder alojarlo enseguida en la máquina receptora 2 a través de la obertura oblonga 6 correspondiente. Para tal efecto, el casete de adaptación 20 está constituido preferiblemente por dos pares de montantes 21 que se mantienen unidas a su base por un travesaño 22. En la parte media superior de cada uno de estas montantes se encuentra un perno 23 que, en su base, constituye uno de los cuatro puntos de apoyo que permite llevar el conjunto del dispositivo de elaboración 1 hacia el interior del armazón de la máquina
2.

En su parte superior, el casete de adaptación 20 se cierra con una tapa 25 atravesada en sus vértices por cuatro tornillos de ajuste 26 y en sus extremos, a lo largo de su parte media, por dos agujeros roscados 27. Los tornillos de ajuste 26 atraviesan verticalmente cada parte superior de los montantes 21, mientras que los dos agujeros roscados 27 son atravesados por dos tornillos de sujeción (no ilustrados) que se aprietan contra las tablillas 17 del par de bloques de apoyo 12, manteniendo así el casete 7 en su casete de adaptación 20.

La figura 4 es un detalle de la figura 1 que muestra en particular la disposición en la pared lateral 4, del casete de adaptación 20 así como los medios de posicionamiento y de bloqueo todavía utilizados para mantener el casete 7 en su casete de adaptación 20 y mantener este último en el armazón de la máquina 2. En esta figura, el casete 7 se representa en trazo mixto. Los pares de bloques de apoyo, 12, 13 del casete 7 son posicionados longitudinalmente, según el sentido referido por la flecha 3, contra los montantes 21 hacia arriba y mantenidos en esta posición por órganos simples tales como dos pares de tornillos 28 que atraviesan horizontalmente los montantes 21 hacia abajo. En el sentido transversal, un dispositivo de posicionamiento 30, constituido por ejemplo por un tope de retención de reglaje con tornillo 31, permite bloquear el casete 7 en una posición tal que los engranajes 14, 15 pueden ser correctamente arrastrados. Este dispositivo de posicionamiento 30 se monta sobre una brida 32 que une los dos montantes frontales 21 en su parte media.

El conjunto del casete de adaptación 20 es soportado por los pernos 23 que reposan sobre los soportes 33, fijados rígidamente contra las paredes laterales 4, 5 del armazón de la máquina 2, a una altura tal que el fondo del casete de adaptación 20 no reposa sobre el fondo de la abertura oblonga 6 dispuesta en la pared del armazón. El centrado y el calado del casete de adaptación 20 en su obertura oblonga 6 se efectúa gracias a órganos simples como rodillos de fricción excéntricos 34, colocados a una y otra parte de los pares de montantes 21. Verticalmente, el casete de adaptación se mantiene de forma ventajosa en su lugar por su propio peso. Sin embargo, esto no excluye la posibilidad de agregar allí un dispositivo de fijación suplementario si así se desea.

El dispositivo de arrastre 40 se ilustra en las figuras 2 y 3. Se monta deslizante a lo largo de una columna vertical 41 fijada rígidamente sobre la parte superior de la tapa 25. El dispositivo de arrastre 40 comprende esencialmente un motor 42 cuyo árbol está unido por un acople o un embrague (no ilustrado en las figuras), con una primera rueda dentada, oculta bajo el cárter 43, que engrana una segunda rueda dentada oculta bajo el cárter 44. Es el conjunto constituido por el motor, el acople y las ruedas dentadas de transmisión lo que se desliza verticalmente a lo largo de los dos órganos lineales constituidos aquí por los rieles 45, solidarios de la columna 41, seguidos por dos bloques de guía 46 fijados al cárter 43. Un volante 47 acciona un tornillo de avance del carro 48 y permite desplazar verticalmente el dispositivo de arrastre 40 que una vez colocado a suficiente altura puede ser bloqueado por ejemplo por medio de un brazo de cierre 49. Gracias a este desplazamiento vertical, la segunda o última rueda dentada del dispositivo de arrastre 40 puede ser fácilmente colocada para que pueda a su vez engranar la rueda dentada 14 de la herramienta superior de troquelado 10 y transmitirle así la fuerza mecánica desarrollada por el motor 42. Finalmente el engranaje de estas ruedas dentadas es protegido por un cárter 50.

Mediante esta vía de realización, el dispositivo de elaboración 1 ensambla en un solo bloque el casete 7 que contiene las herramientas 10, 11 de la máquina cedente, el casete de adaptación 20 y el dispositivo de arrastre 40 solidario del casete de adaptación 20 pero desplazable verticalmente a lo largo de un cierto trayecto. Partiendo de esto, todas las regulaciones, comprendiendo aquí las que son necesarias para asegurar el arrastre de las herramientas cilíndricas y aquellas relativas a su posicionamiento con respecto al plano de paso del material trabajado, pueden ser efectuadas ventajosamente fuera de la máquina. El dispositivo de elaboración 1 está así listo para funcionar directamente después de su inserción en la máquina 2 y se beneficia de un conjunto simple de piezas en número reducido. Además, la disposición tal como se describe del dispositivo de arrastre 40 permite a este último ser inmediatamente adaptable a una gran gama de diámetros de ruedas dentadas, 14, 15 sin incluso tener que ajustar verticalmente el casete de adaptación que en todos los casos se encuentra siempre correctamente colocado con relación al nivel del paso de la tira del material que se va a trabajar.

La descripción del dispositivo de elaboración, tal como se explica de aquí en adelante, conviene perfectamente a una estación de troquelado pero también puede adaptarse a otros tipos de operaciones que utilizan igualmente herramientas rotativas similares como el estampado, la compresión, o la impresión, por ejemplo. Desde luego, el objeto de la presente invención puede también ser utilizado simultáneamente en un número mayor para realizar sucesivamente tales tipos diversos de operaciones. En este caso, todos los motores de los dispositivos de arrastre 40 se encontrarían entonces por ejemplo unidos por medio de un árbol eléctrico que permitiría asegurar su perfecta sincronización.

Numerosas mejoras pueden ser aportadas al dispositivo de esta invención en el marco de las reivindicaciones.

Claims (7)

1. Un dispositivo (1) para la elaboración rotativa de un material en tiras o en hojas, equipado para su transformación, al menos una estación de procesamiento dispuesta en una máquina (2) para la producción principalmente de embalajes, por medio de herramientas cilíndricas (10, 11) dispuestas en al menos un casete (7) y puestas en rotación por medio de un dispositivo de arrastre (40) provisto de un motor (42), caracterizado porque, dicho casete (7) se aloja en un casete de adaptación (20) removible y solidario del dicho dispositivo de arrastre (40) dispuesto sobre el casete de adaptación (20).

2. Dispositivo según la reivindicación 1, caracterizado porque, dicho casete (7) proviene de un equipamiento extrínseco a aquel provisto normalmente con la máquina (2).

3. Dispositivo de acuerdo con la reivindicación 2, caracterizado porque, el casete de adaptación (20) presenta un perfil interno concebido para poder posicionar y fijar allí el casete (7), y un perfil externo concebido para poder posicionar y fijar el casete de adaptación (20) en la máquina (2) sin tener que modificar la disposición de esta última.

4. Dispositivo según la reivindicación 3, caracterizado porque el casete de adaptación (20) está equipado con un dispositivo de posicionamiento (30) que permite bloquear el casete (7) en una posición que permite el arrastre por engranaje de sus herramientas cilíndricas (10, 11).

5. Dispositivo según la reivindicación 3 caracterizado porque el casete de adaptación (20) está formado por dos pares de montantes que se hacen solidarios de un travesaño (22) fijado a su base y de una tapa (25) fijada a su extremo superior.

6. Dispositivo según la reivindicación 5, caracterizado porque, el dispositivo de arrastre (40) se desplaza verticalmente a lo largo de una columna (41) fijada a la tapa (25).

7. Dispositivo según la reivindicación 6, caracterizado porque el engranaje de las herramientas cilíndricas (10, 11) se efectúa por desplazamiento vertical del dispositivo de arrastre (40).