ES2267832T3

ES2267832T3 - Cinta adhesiva detectable por maquina.

Info

Publication number: ES2267832T3
Application number: ES01982221T
Authority: ES
Inventors: Markus Eikmeier; Bernhard Dr. Gebbeken; Thomas Gassner; Christoph Nagel
Original assignee: Tesa SE
Current assignee: Tesa SE
Priority date: 2001-08-29
Filing date: 2001-08-29
Publication date: 2007-03-16
Anticipated expiration: 2021-08-29
Also published as: DE10196788D2; JP2005500960A; WO2003018454A8; KR20040063894A; WO2003018454A1; EP1423322A1; US20040256517A1; US7264194B2; DE50110466D1; CA2454692C; KR100809136B1; EP1423322B1; CA2454692A1

Abstract

Cinta adhesiva (1) para cambiar en marcha rollos de ma- terial laminar, provista de un soporte principal (2), de una masa autoadhesiva (3) por la cara anterior y de al menos una tira de una cinta adhesiva de doble cara (6) por la cara pos- terior, la cual presenta a su vez un soporte escindible (7) recubierto por ambas caras de masa autoadhesiva (8, 9), de modo que la cinta adhesiva (1) lleva como mínimo un disposi- tivo X reconocible a máquina por un detector, caracterizada porque el soporte principal es más ancho que la cinta adhesi- va de doble cara (6) y según el sentido del dispositivo X va provisto de una capa metálica aplicada a toda la superficie de la cara superior y/o de la cara inferior.

Description

Cinta adhesiva detectable por máquina.

La presente invención se refiere a una cinta adhesiva para cambiar en marcha rollos de material laminar, provista, como mínimo, de un sistema adhesivo escindible, y a un método de empalme para el cambio en marcha de rollos de material laminar.

El cambio de rollos en marcha es un procedimiento corriente en las fábricas de papel o similares, para sustituir un rollo de papel viejo prácticamente terminado por otro nuevo, sin necesidad de parar las máquinas que están funcionando a gran velocidad. Para ello, el final del rollo viejo se pega con el comienzo del rollo nuevo, a fin de asegurar un funcionamiento lo más continuo posible. Con tal fin se usan cintas autoadhesivas de doble cara, llamadas fijaciones, que por una parte son muy adherentes y pegajosas, pero por otra, gracias a sus masas autoadhesivas hidrosolubles y a sus soportes de papel, no suponen ningún obstáculo para la reutilización de los retales en la máquina papelera.

Las fijaciones suelen pegarse manualmente sobre el comienzo del rollo. Este proceso requiere personal especializado y los resultados no son técnicamente favorables, porque las uniones son bastante gruesas debido a la secuencia de hojas de papel y tiras adhesi-
vas.

Para el pegado durante el cambio de rollo en marcha se pueden adquirir diversos productos, sobre todo aquellos que, además de un soporte de papel, llevan una masa autoadhesiva aplicada por ambas caras.

De la patente EP 418 527 A2 se conoce un método para preparar un rollo de material imprimible en un dispositivo cambiador de rollos de una máquina de impresión rotativa, en el cual se emplean tiras adhesivas divididas en tres zonas (columna 3, línea 12 y sigtes. y fig. 1 y 2), y la zona central 6 está perforada. La tira se rasga luego por esta perforación.

Sin embargo en la práctica, las cintas adhesivas de este tipo tienen serios inconvenientes debido, sobre todo, a las superficies pegajosas que quedan tras el empalme.

No obstante, de la patente DE 196 28 317 A1 también se conoce una cinta adhesiva para tales aplicaciones, que ya no presenta ninguna superficie pegajosa una vez efectuado el empalme, porque se usa un soporte de papel escindible que se parte durante el empalme y después cubre las masas adhesivas. De la patente DE 196 32 689 A1 se conoce asimismo una cinta adhesiva similar, que en este caso lleva un soporte de papel escindible que se parte a todo lo ancho de la cinta adhesiva.

La patente DE 196 32 689 A2 revela el recubrimiento no adherente de zonas que, si estuvieran descubiertas, serían pegajosas. Aquí, se describe una cinta adhesiva para cargas dinámicas durante el proceso de empalme, cuyo papel soporte se parte y cubre con sus restos las masas adhesivas.

La patente DE 198 30 673 muestra una cinta adhesiva para cambiar en marcha los rollos en una máquina de acabado de papel, que tiene un soporte de papel recubierto por ambas caras con una masa autoadhesiva soluble en agua. Un borde al dorso de la cinta adhesiva va provisto de otra cinta adhesiva que pega por una sola cara, la cual lleva a su vez un soporte de papel escindible.

En la patente DE 198 30 674 se describe otra variante. Aquí se presenta una cinta adhesiva con dos tiras escindibles.

La patente DE 199 02 179 A2 también presenta una cinta adhesiva para un proceso de empalme. Esa cinta adhesiva lleva por su cara dorsal no adherente una cinta adhesiva de doble cara, con un soporte de papel escindible que se parte durante el proceso de empalme cubriendo los correspondientes adhesivos. Para evitar roturas durante el cambio de rollo en marcha, la cinta adhesiva superpuesta por laminación, dotada de un soporte de papel escindible, se dispone dejando cierto margen respecto al borde longitudinal de la cinta adhesiva.

La patente EP 1 041 025 A revela una cinta adhesiva según el concepto general de la reivindicación 1 y un proceso de empalme según el concepto general de la reivindicación 3.

La presente invención tiene por objeto proporcionar una cinta adhesiva y un proceso de empalme que no tengan los inconvenientes del estado técnico, o solo en menor medida, y que permitan controlar automáticamente el proceso de empalme.

Este objetivo se resuelve sorprendentemente, y de manera imprevisible para el especialista, mediante una cinta adhesiva como la descrita en la reivindicación principal, así como con un proceso como el expuesto en la reivindicación 3. La siguiente reivindicación se refiere a una forma de ejecución de la cinta adhesiva de la presente invención.

Para la detección pueden emplearse detectores metálicos. A tal fin se añade, por ejemplo, polvo o granulado de metal al propio material soporte o bien se arma la estructura del soporte con una o varias capas metálicas. En una variante de la cinta adhesiva según la presente invención, el elemento señalizador se integra aplicando una capa de aluminio sobre la cara superior y/o inferior del soporte principal, de modo que cubra toda la superficie.

Para elaborar una forma de ejecución del soporte principal empleado según la presente invención, pueden usarse todos los métodos que permiten dotar materiales soporte con una o varias capas metálicas. Ello incluye por ejemplo:

-: compuestos de una o más láminas de aluminio y una o más capas de uno o varios materiales soporte. Las capas individuales pueden unirse entre sí mediante laminación, adhesión, soldadura, prensado, estampación, sinterización u otro método preferido, de manera duradera pero reversible, siendo también posible una combinación de estos métodos;

-: revestimientos del material soporte con capas delgadas de aluminio, mediante deposición de vapor, pintado, proyección, pulverización catódica y similares,

siendo posible aplicarlos química y/o físicamente;

-: todos los demás procesos de recubrimiento apropiados para esta finalidad,

-: así como revestimientos múltiples según uno o varios de los métodos arriba citados.

En vez de aluminio también se pueden emplear como capa todos los demás materiales detectables que cumplan los requisitos, sobre todo metales, como por ejemplo cobre, plata, oro.

La cinta adhesiva de la presente invención se detecta al acelerar el rollo de papel y por tanto el proceso de empalme se inicia en el momento adecuado. Además, la capa de aluminio se detecta en el llamado pliego de maculatura, por el cual se separa la cantidad de papel que lleva el empalme. Así pues, la cinta adhesiva de la presente invención adopta funciones que hasta ahora proporcionaban etiquetas o marcas adicionales. Las etiquetas usadas hasta ahora son la causa de una serie de errores, ya que el emisor de la señal y la cinta adhesiva de empalme deben ajustarse exactamente entre sí.

En los procesos actuales la detección se asegura normalmente mediante una etiqueta aluminizada. En tal caso hay el peligro de que la etiqueta esté mal colocada, lo cual puede ocasionar varios problemas.

Por una parte, la etiqueta puede estar pegada fuera del campo de reconocimiento del detector. En este caso, el cambiador de rollos no detecta el punto de unión y no se produce el cambio de rollo, es decir, hay que parar la máquina e introducir el papel manualmente en la estampadora.

Por otra parte, la distancia entre el punto de unión y la etiqueta aluminizada tiene que ser definida y también mantenida exactamente. Si esas distancias no son exactas, el rollo viejo de papel se corta demasiado pronto o demasiado tarde. Si lo hace demasiado pronto, puede suceder que la unión entre el rollo nuevo y el rollo acabado sea aún insuficiente y por tanto se produzca una rotura, que tiene asimismo como consecuencia interrupciones de máquina. Si el rollo viejo se corta demasiado tarde se alarga el resto de papel solapado, llamado bandera. En el proceso de elaboración siguiente, por ejemplo una impresión, una bandera demasiado larga puede sobresalir del rollo de papel y quedar enganchada en los rodillos guía o en el bloque impresor, provocando averías o desgarros.

Así pues, por un lado, las imprecisiones en la unión alteran el funcionamiento y por otro, los fallos de funcionamiento se deben a que la etiqueta señalizadora se desprende o "corre" sobre el rollo, sin ser detectada. Además, la etiqueta señalizadora implica una unión adhesiva adicional que, en el caso de desprendimiento parcial, puede dejar al descubierto superficies pegajosas que perturben el proceso de tratamiento del papel, provocando por ejemplo que el papel se pegue incontroladamente consigo mismo.

Al integrar la función de cambio directamente en la cinta adhesiva, se pudo aumentar claramente la seguridad del empalme respecto al procedimiento utilizado hasta la fecha y se apreciaron muchos menos fallos de funcionamiento.

Otra ventaja de la presente invención es que a través de la cinta adhesiva de empalme se pueden transmitir informaciones al control del proceso sin necesidad de contacto, por ejemplo indicaciones sobre la velocidad de rotación actual del nuevo rollo. Por lo tanto, en caso de fallos de funcionamiento del aparato, por ejemplo un rollo nuevo que no gire correctamente (velocidad errónea, rotación excéntrica o similar), la presente invención también permite iniciar un paro de emergencia u otras medidas para corregir el fallo.

Como material soporte se emplea preferentemente un papel o lámina resistente a la rotura. Como ejemplos de materiales soporte cabe citar aquí: papeles ligeramente crepés, papeles crudos satinados a máquina, papeles crudos satinados recubiertos por una cara, papeles decorativos compactados, recubiertos por ambas caras e imprimibles; papeles kraft sin madera, de gran brillo, con doble recubrimiento por una cara; sin pretender limitar innecesariamente la elección de materiales soporte a estos ejemplos.

Ventajosamente se emplea un sistema escindible, con una resistencia al desgarro considerablemente inferior a la de un soporte de papel que debe absorber fuerzas de tracción. El o los sistemas escindibles se basan preferentemente en un papel encolado altamente compactado, en un compuesto de papel y film o en un compuesto de dos láminas. El compuesto puede estar formado por papeles y/o filmes unidos de modo definido en forma de puntos y/o líneas. Para ello, concretamente, son apropiados por ejemplo los siguientes papeles, sistemas compuestos de papel o filmes:

-: Sistemas de papel fácilmente escindibles, p.ej. papeles no resistentes a la humedad

-: Papeles dúplex

: (papeles laminados conjuntamente de manera definida, el proceso de escisión transcurre con gran homogeneidad; no aparecen picos de tensión debidos p.ej. a una compactación heterogénea. Estos papeles se utilizan para fabricar papel pintado y filtros).

-: Papeles muy compactados y encolados conjuntamente de modo definido (papeles muy resistentes a la escisión).

: El encolado puede efectuarse, por ejemplo, con almidón, derivados que contienen almidón, colas para papel pintado a base de metilcelulosa (cola tesa®, de tesa AG, Hamburgo; Methylan®, de Henkel KgaA, Düsseldorf) o de derivados de poli(vinilalcohol).

: Estos sistemas se describen por ejemplo en la patente EP 0 757 657 A1.

-: Filmes coextruidos.

Es especialmente ventajoso que la resistencia a la partición del sistema escindible sea de 5 a 70 cN/cm, sobre todo de 12 a 60 cN/cm. Para la resistencia a la escisión y a su medición se remite a la patente DE 199 02 179 A1.

En una forma de ejecución muy ventajosa, la distancia (V) de la cinta adhesiva de doble cara (6) respecto al borde delantero (borde longitudinal 14) del soporte principal es de hasta 15 mm, en particular de 0,5 hasta 15 mm, preferiblemente de 1 hasta 7 mm, sobre todo de 1,5 hasta 3,5 mm.

Si se aplican varios sistemas escindibles sobre la cinta adhesiva, la distancia entre ellos es ventajosamente de 3 hasta 50 mm. Preferentemente se seleccionan distancias de 25 hasta 45 mm, sobre todo de 30 hasta 40 mm.

En la cinta adhesiva de la presente invención, el soporte principal es más ancho que el sistema escindible.

La anchura del sistema escindible está comprendida preferentemente entre 3 y 40 mm, sobre todo entre 6 y 12 mm.

En el caso de varios sistemas escindibles sobre la cinta adhesiva, estos pueden ser del mismo material y por lo tanto mostrar iguales fuerzas de escisión, pero también puede ser ventajoso disponer de sistemas escindibles de materiales diferentes, de modo que tengan fuerzas de escisión distintas.

En una forma de ejecución muy preferida según la presente invención, como masa autoadhesiva (en el sentido de las masas autoadhesivas correspondientes a los números de referencia 3, 8 y/o 9 de las figuras) se usa una masa adhesiva de acrilato. Pueden emplearse ventajosamente tanto acrilatos solubles en agua como acrilatos insolubles en agua. También se pueden usar masas de caucho natural y sintético, así como dispersiones de los compuestos antes citados. Debe indicarse que en principio se pueden emplear todos los tipos básicos de masas autoadhesivas que cumplan los criterios de la presente invención.

En otra forma de ejecución preferida la masa autoadhesiva va provista de un recubrimiento que, si es preciso, puede llevar una perforación o una incisión en dirección longitudinal. La incisión puede hallarse preferiblemente a una distancia A de 20 hasta 40 mm del borde longitudinal 15 de la cinta adhesiva, opuesto al borde longitudinal frontal 14, en cuya proximidad se encuentra el sistema escindible 6.

La cinta adhesiva se usa en cambiadores de rollos y en pliegos de maculatura, en los cuales el empalme se detecta por inducción o sin contacto. La cinta adhesiva se usa preferentemente en procesos como los descritos a continuación con mayor detalle.

La presente invención también se refiere a un proceso de empalme según la reivindicación 3.

En otro desarrollo del proceso de la presente invención la cinta adhesiva se pega en ángulo recto respecto al rollo de papel en marcha. En variantes ventajosas del proceso de la presente invención la cinta adhesiva también se puede pegar en un ángulo agudo de hasta 30º respecto al rollo de papel en marcha, sobre todo de hasta 10º.

En el método de empalme se pega una cinta adhesiva en línea recta bajo la hoja superior de un rollo de papel nuevo, de tal forma que una parte de la cinta adhesiva quede libre, mientras que la cara inferior de la cinta adhesiva se pega a la hoja situada por debajo, asegurando así la hoja superior. En caso necesario, primero se arranca solo una parte del recubrimiento eventualmente existente sobre la masa autoadhesiva, de modo que la parte de masa autoadhesiva necesaria para el proceso de empalme quede cubierta y el rollo no presente en este estado ninguna superficie libre adherente, tras lo cual, para concluir la preparación del proceso de empalme, se quita el recubrimiento que aún pueda quedar. Entonces, el nuevo rollo preparado de este modo se coloca junto a un rollo viejo casi terminado por sustituir y se acelera hasta llegar a la misma velocidad de rotación que éste. Luego se empuja hacia el rollo viejo y, girando ambos rollos prácticamente a igual velocidad, la masa autoadhesiva descubierta de la cinta adhesiva se pega al rollo viejo, mientras que al mismo tiempo el material escindible del soporte se parte y recubre con sus restos las masas autoadhesivas que estaban aplicadas sobre el soporte, para que ya no se peguen.

Así pues, tras el contacto de la cinta adhesiva con el rollo saliente se parte el sistema escindible de la cinta adhesiva, de manera que la capa superior de papel del nuevo rollo queda libre, sin ningún residuo pegajoso al descubierto.

Para resistir las elevadas temperaturas y/o presiones se usa preferiblemente una cinta adhesiva según la presente invención, es decir, un tipo de cinta que lleve una masa adhesiva especialmente resistente al cizallamiento, para empalmar los rollos de
papel.

Seguidamente la presente invención se describe con mayor detalle mediante un ejemplo práctico, pero sin pretender limitarla innecesariamente al mismo. Las figuras representan lo siguiente:

Fig. 1 una vista lateral esquemática de una cinta adhesiva según la presente invención, provista de una capa de aluminio

Fig. 2 una vista lateral esquemática de una cinta adhesiva según la presente invención, provista de un aditivo detectable en la capa soporte

Fig. 3 una vista lateral esquemática de una cinta adhesiva según la fig. 1, pegada a un rollo de papel y lista para el cambio de rollo en marcha

Fig. 4 una vista según la fig. 2, pero una vez efectuado el cambio de rollo en marcha

La fig. 1 muestra en detalle una cinta adhesiva 1 con un soporte principal 2 recubierto por una cara con una masa autoadhesiva soluble en agua 3. El soporte principal 2 está formado por un compuesto de papel ligeramente crepé y aluminio. En el ejemplo práctico hay una capa de aluminio X sobre la cara inferior del soporte principal 2. El grosor total del soporte principal 2 con la masa autoadhesiva 3 es de 0,088 mm, la anchura es de 150 mm.

La masa autoadhesiva 3 está cubierta por un papel separador de silicona 4 que tiene un corte 5 a 30 mm de distancia del borde izquierdo, de manera que primero se puede arrancar la parte izquierda 4a del papel separador 4 y después la parte derecha 4b.

En la zona del extremo derecho de la cinta adhesiva 1 hay una tira de una cinta adhesiva de doble cara 6 pegada por debajo, que consta de un soporte de papel escindible 7 recubierto por ambas caras con masa autoadhesiva 8 y 9. La cinta adhesiva tiene una anchura de 9 mm.

La fig. 2 muestra una cinta adhesiva correspondiente a la presente invención, a cuyo soporte principal 2 se ha incorporado un aditivo detectable. Esta capa está marcada en la figura como 2/X. El aditivo puede ser polvo o granulado de metal, sobre todo granulado de aluminio.

En la fig. 3 se ilustra cómo una cinta adhesiva de este tipo 1 está pegada por debajo de una hoja de papel 11 de un rollo nuevo, concretamente después de haber arrancado la parte 4a del papel separador 4 de dicha cinta. Previamente, la cinta adhesiva se había pegado con la masa autoadhesiva descubierta 9 sobre la hoja de papel 12 situada por debajo de la hoja de papel 11. También se arrancó la parte derecha 4b del papel separador 4, con lo cual el rollo de papel así preparado quedaba listo para el cambio de rollo en marcha. La cinta adhesiva 1 está pegada en ángulo recto sobre el rollo.

La masa autoadhesiva 3 está ahora descubierta y constituye la superficie de contacto para cambiar los rollos salientes en marcha. La superficie de contacto tiene una anchura de 120 mm y se extiende a todo lo ancho del rollo de papel.

El rollo (nuevo) de papel así preparado se coloca junto al rollo (viejo) de papel desenrollado, para empalmarlos. El rollo nuevo de papel se acelera hasta una velocidad de rotación prácticamente correspondiente a la velocidad del rollo saliente. Cuando ambas velocidades están adecuadamente sincronizadas puede realizarse el cambio. Entonces el detector que se halla en el cambiador de rollos detecta el punto de unión y localiza exactamente la posición.

El rollo saliente 13 se pone en contacto con el contorno del nuevo rollo mediante un eje de apriete (aquí no representado) y la masa autoadhesiva 3 se pega a la hoja de papel saliente 13, según la fig. 4. Mediante el detector y la función señalizadora de la cinta adhesiva se fija exactamente el momento en que la hoja de papel saliente se aprieta contra el rollo de papel nuevo y se controla el corte del rollo de papel viejo. Tras el contacto adhesivo, los soportes de papel escindible 7 se parten instantáneamente de tal modo, que una parte 7a permanece sobre la cinta adhesiva 1 tapando la masa autoadhesiva 8, mientras que la parte 7b permanece sobre la masa autoadhesiva 9 pegada a la hoja de papel 12. De ese modo ambas masas autoadhesivas 8 y 9 quedan más o menos neutralizadas, ya no adhieren y por tanto tampoco estorban durante el proceso subsiguiente en las máquinas de tratamiento de
papel.

En el curso siguiente del proceso de tratamiento se elimina la parte del papel que lleva la zona de empalme, para que no perturbe la función posterior del papel (así, por ejemplo, se evita en las máquinas de imprimir que lleguen a la venta periódicos con empalmes pegados). Esta eliminación tiene lugar por los llamados pliegos de maculatura. En este caso la zona de empalme también se detecta sin establecer ningún contacto, mediante la función de cambio integrada, y el correspondiente trozo de papel es separado por la máquina.

El empleo de una cinta adhesiva según la presente invención, con función de cambio integrada, garantiza una detección continua sin aplicación de etiquetas adicionales. Por lo tanto, está siempre asegurado que se pueda identificar la posición del empalme.

Claims

1. Cinta adhesiva (1) para cambiar en marcha rollos de material laminar, provista de un soporte principal (2), de una masa autoadhesiva (3) por la cara anterior y de al menos una tira de una cinta adhesiva de doble cara (6) por la cara posterior, la cual presenta a su vez un soporte escindible (7) recubierto por ambas caras de masa autoadhesiva (8, 9), de modo que la cinta adhesiva (1) lleva como mínimo un dispositivo X reconocible a máquina por un detector, caracterizada porque el soporte principal es más ancho que la cinta adhesiva de doble cara (6) y según el sentido del dispositivo X va provisto de una capa metálica aplicada a toda la superficie de la cara superior y/o de la cara inferior.

2. Cinta adhesiva según la reivindicación 1, caracterizada porque el metal es aluminio, cobre, plata u oro.

3. Método de empalme para cambiar en marcha rollos de material laminar, en el cual la hoja superior de papel (11) de un rollo nuevo se fija a la hoja situada por debajo (12) con una cinta adhesiva (1) - dotada de al menos un soporte principal (2), de al menos una capa de una masa autoadhesiva (3) por la cara anterior y de al menos una cinta adhesiva de doble cara (6) por la cara posterior que presenta a su vez un soporte escindible (7), y dotada además, como mínimo, de un dispositivo (X) reconocible por un detector - dejando descubierta una parte de la masa autoadhesiva (3) necesaria para el proceso de empalme, tras lo cual el nuevo rollo así preparado se coloca junto a un rollo casi acabado por sustituir y se acelera hasta llegar prácticamente a la misma velocidad de giro que este último, y luego se aprieta contra el rollo viejo, con lo cual la masa autoadhesiva (3) descubierta de la cinta adhesiva (1) se pega a la hoja vieja (13), manteniéndose las velocidades de ambos rollos básicamente iguales, mientras que al mismo tiempo el soporte escindible (7) de la cinta adhesiva de doble cara (6) se parte de tal manera, que tras el proceso de escisión no quedan zonas adherentes descubiertas y el momento del empalme se determina mediante un detector, caracterizado porque en la cinta adhesiva (1) el soporte principal es más ancho que la cinta adhesiva de doble cara (6) y, según el sentido del dispositivo, va provisto de una capa metálica aplicada a toda la superficie de la cara superior y/o de la cara inferior.