ES2269965T3 - Dispositivo para unir hojas de carton para formar carton ondulado. - Google Patents
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Abstract
Dispositivo para unir una hoja de cartón liso (N4) a una hoja de cartón ondulado que comprende una serie de placas calentadas (3) alineadas con una dirección longitudinal de avance del cartón del dispositivo y, por encima de dichas placas calentadas, unos elementos de presión (53) para presionar el cartón contra dichas placas calentadas, los cuales están conectados por unos elementos elásticos a una estructura de soporte, comprendiendo dicha estructura de soporte una pluralidad de marcos (41) alineados con dicha dirección longitudinal, estando conectados dichos elementos de presión a dichos marcos, caracterizado porque la inclinación de dichos marcos se puede ajustar para modificar el perfil de presión aplicado por dichos elementos de presión al cartón a lo largo de dicha dirección longitudinal.
Description
Dispositivo para unir hojas de cartón para
formar cartón ondulado.
La presente invención se refiere a un
dispositivo para producir cartón ondulado. Más detalladamente, la
presente invención se refiere a un dispositivo denominado de
"doble cara", empleado en el campo de la producción de cartón
ondulado para unir mediante encolado una hoja de cartón liso a una
hoja de cartón ondulado, constituida por dos o más capas.
El cartón ondulado está constituido por un
producto de banda de capas múltiples, constituido por al menos una
capa lisa unida por encolado a una capa ondulada. La capa lisa suele
denominarse "papel para caras". En el estado normal, el cartón
ondulado presenta por lo menos dos papeles cara, entre los cuales y
a los cuales está encerrada y encolada una capa ondulada. La
estructura del cartón puede ser también más compleja, cuando se
necesite un mayor grosor. Por ejemplo, las capas lisas y onduladas
pueden alternarse. En este caso, las dos capas externas están
constituidas por papeles cara, o sea, son capas lisas, entre las
cuales están distribuidas alternamente capas onduladas separadas
por capas lisas.
Se emplean bandas de cartón liso para producir
este tipo de producto. En una primera máquina, denominada "de
simple cara", se lleva a cabo el corrugado de una primera capa o
banda lisa mediante un par de cilindros onduladores. La banda
ondulada se une a una banda lisa o papel cara después de aplicar una
cola a las ondas producidas en la banda ondulada. Se describen
ejemplos de máquinas de este tipo en los documentos
US-A-3.527.638;
US-A-5.628.865;
US-A-5.785.802; US-A- 5.415.720.
US-A-5.785.802; US-A- 5.415.720.
La unión de un producto semiacabado de capas
múltiples, constituido por al menos un papel cara liso y una capa
ondulada, a otra capa lisa se obtiene en máquinas o dispositivos
denominados "de doble cara". Se describen ejemplos de estas
máquinas en los documentos
EP-B-0.648.599;
EP-A-0.949.064;
EP-A-0.949.065:
US-A-5.526.739;
US-A-6.189.445; US-A-5.837.974; US-A-5.456.783; US-A-5.466.329; US-A-5.256.240; US-A-5.005.473;
WO-A-9924249; EP-A-0.750.986; EP-A-1.101.599; EP-A-0.839.642; EP-A-0.862.989; EP-A-0.819.054; US-A-
5.836.241; EP-B-0.409.510; US-A-5.466.329; US-A-5.561.918.
US-A-6.189.445; US-A-5.837.974; US-A-5.456.783; US-A-5.466.329; US-A-5.256.240; US-A-5.005.473;
WO-A-9924249; EP-A-0.750.986; EP-A-1.101.599; EP-A-0.839.642; EP-A-0.862.989; EP-A-0.819.054; US-A-
5.836.241; EP-B-0.409.510; US-A-5.466.329; US-A-5.561.918.
Estos dispositivos están constituidos,
brevemente, por una serie de superficies o placas calentadas, sobre
las cuales se desplaza el cartón. Para ser más preciso, una hoja
lisa o "papel para caras" se suministra al dispositivo y se
encola a un producto semi-acabado constituido a su
vez por una hoja lisa encolada previamente a una hoja ondulada.
Varios productos semi-acabados constituidos por una
hoja lisa y por una hoja ondulada unidas por encolado pueden
suministrarse simultáneamente al dispositivo para producir cartón
provisto de varias capas onduladas. Previamente la cola se aplica a
las crestas de las ondas de la hoja o capa ondulada que se lleva en
contacto con el papel cara. El cartón constituido por varias capas
se presiona entonces contra las placas calentadas por una serie de
elementos de presión. Un elemento de arrastre flexible, tal como una
correa o estera, puede proporcionarse entre estos elementos de
presión y el cartón.
En los dispositivos de "doble cara" de
concepción más antigua, los elementos de presión están constituidos
por rodillos dispuestos en serie en la dirección longitudinal de
avance del cartón, estando sus ejes de rotación ortogonales a la
dirección de avance. Este tipo de dispositivo adolece del grave
inconveniente de no permitir una presión uniforme sobre el cartón,
ya que los rodillos no se adaptan a las deformaciones de las placas
calentadas subyacentes que se deforman debido a las dilataciones
térmicas. Resultado de ello es el encolado desigual de las capas
del cartón ondulado producido.
Para superar estos inconvenientes, se han
producido dispositivos en los cuales en lugar de los rodillos se
emplean elementos de presión de disposición diferente. Los
documentos US-A-5.456.783 y
EP-B-0.623.459 describen un
dispositivo de presión que comprende una serie de vigas
transversales, a los cuales se hallan conectados elementos de
presión o zapatas de presión, forzadas elásticamente contra el
cartón subyacente y sujetas a las vigas transversales por palancas
que limitan los movimientos en el espacio.
Los documentos
EP-B-0.943.423 y
US-A-6.189.445 describen un sistema
similar al anterior, en el cual los elementos o zapatas de presión,
no obstante, están sujetas a las vigas transversales por un soporte
móvil y resortes que permiten una movilidad aumentada de las
zapatas. El soporte se apoya en las zapatas a través de los
resortes.
También se han concebido sistemas en los cuales
la presión se ejerce mediante unas bolsas o recipientes llenos de
líquido, que descansan en placas que a su vez descansan,
directamente, sobre el cartón (véase el documento
EP-B-0.409.510).
La finalidad de todos estos sistemas es de
adaptar los elementos de presión a las deformaciones de las placas
calentadas subyacentes.
Otro aspecto crítico en la producción del cartón
ondulado está constituido por la posibilidad de modificar el perfil
de presión en la dirección de avance del cartón. A este efecto, se
han producido dispositivos con accionadores de ajuste, distribuidos
a lo largo de toda la longitud del sistema de presión. Un ejemplo de
dispositivo de este tipo se describe en el documento
US-A-5.466.329. Este tipo de
soluciones es particularmente complejo y costoso, también puesto
que es necesario proporcionar un número elevado de accionadores.
Los documentos
EP-A-0.750.986;
US-A-5.746.010;
US-A-5.853.527 y
US-A-5.832.628 describen un
dispositivo en el cual se aplica la presión sobre el cartón por una
especie de estera colgada por sus extremos de manera que la
posición en el espacio puede ajustarse elevando uno de los dos
extremos. De esta manera, la superficie de contacto entre la correa
de presión y el cartón subyacente es reducida. No obstante, la
solución ofrece ventajas limitadas, ya que este dispositivo sólo
permite aumentar o reducir la longitud activa del dispositivo, o
sea, la longitud en la cual hay presión entre el cartón y las placas
calentadas subyacentes. Por el contrario, no es posible modular y
ajustar el perfil de presión.
Los dispositivos de "doble cara" presentan
una anchura útil determinada por la anchura de las placas
calentadas, o sea por la extensión transversal de estas placas,
ortogonal a la dirección longitudinal de avance del cartón, así
como por la anchura sobre la cual actúan los elementos de presión.
El cartón ondulado se produce incluso en lotes muy pequeños,
diferentes entre sí en cuanto al tipo de materiales, al número de
capas e incluso a la anchura. Ello significa que en muchas
circunstancias el dispositivo elabora cartón cuya anchura es
inferior a la anchura de funcionamiento máxima. Cuando esto ocurre,
se produce un mayor desgaste de los elementos de presión.
Efectivamente, en las bandas laterales donde no hay cartón, éstos
presionan directamente contra las placas calentadas subyacentes o
contra la correa o estera dispuesta entre los elementos de presión y
el cartón. En este caso, las zonas marginales de la correa (en cuyo
nivel no hay cartón) frotan directamente en las placas calentadas y
se hallan sujetas a un esfuerzo térmico extremadamente elevado.
Adicionalmente al problema del desgaste, el
contacto directo de presión entre la correa y las placas calentadas
impide la liberación lateral normal de la humedad contenida en la
cola, con las consiguientes dificultades de encola-
do.
do.
El documento
EP-A-0.839.642 da a conocer un
dispositivo para unir una hoja de cartón liso a una hoja de cartón
ondulado de acuerdo con el preámbulo de la reivindicación 1. Este
dispositivo conocido comprende una serie de placas calentadas
alineadas según una dirección longitudinal de avance del cartón y,
por encima de dichas placas calentadas, elementos de presión para
presionar el cartón contra dichas placas calentadas, que están
conectadas mediante elementos elásticos a una estructura de soporte,
comprendiendo dicha estructura de soporte una pluralidad de marcos
alineados según dicha dirección longitudinal.
El objetivo de la presente invención es producir
un denominado dispositivo de "doble cara" para producir cartón
ondulado que supere totalmente o en parte las limitaciones de los
dispositivos tradicionales.
Más detalladamente, según un primer aspecto, el
objetivo de la presente invención es producir un dispositivo que
haga posible obtener un ajuste óptimo del perfil de presión, o sea,
de la tendencia de la presión a lo largo de la dirección
longitudinal de avance del cartón.
Estos y otros objetivos y ventajas, que se
pondrán de manifiesto para los expertos en la materia mediante una
lectura del texto siguiente, se obtienen con un dispositivo de
acuerdo con la reivindicación 1. El dispositivo de la invención
incluye una serie de placas calentadas alineadas según una dirección
longitudinal de avance del cartón y, por encima de dichas placas
calentadas, elementos de presión para presionar el cartón contra
dichas placas calentadas, los cuales están conectados por elementos
elásticos a una estructura de soporte. La estructura de soporte
comprende una pluralidad de marcos alineados según la dirección
longitudinal, cuya inclinación respecto de la horizontal es
ajustable para modificar la tendencia de presión aplicada por los
elementos de presión al cartón a lo largo de una dirección
longitudinal de avance.
Con esta disposición, se obtiene la primera
ventaja importante de poder ajustar el perfil de presión de manera
extremadamente versátil en la dirección de desplazamiento del
cartón. Efectivamente, cada marco puede posicionarse con su propia
inclinación, de modo que la presión de los distintos elementos de
presión, llevados por el marco individual, puede variar de manera
esencialmente lineal, gracias a la variación gradual en la
compresión de los elementos elásticos, constituidos por ejemplo por
resortes de compresión. En principio, cada marco puede estar unido
de forma articulada a un punto fijo, mientras su extremo opuesto es
móvil en una dirección aproximadamente vertical, para ajustar la
inclinación del marco. No obstante, de acuerdo con una forma de
realización preferida de la invención, ambos extremos del marco son
móviles verticalmente. Ello hace posible obtener una mayor
flexibilidad en la distribución de presiones a lo largo de la
dirección de avance del cartón. A este efecto, cada extremo del
marco puede estar provisto de por lo menos un accionador de
elevación y descenso. Mediante el ajuste de la altura del extremo
del marco respecto de la superficie definida por las placas
calentadas subyacentes, hay un aumento o una reducción de la
presión ejercida por los elementos de presión subyacentes mediante
una mayor o menor compresión de los elementos
elásticos.
elásticos.
De acuerdo con una forma de realización
preferida de la invención, los marcos están unidos de forma
articulada unos a otros. En este caso, en los puntos de abisagrado
se proporciona un accionador único para actuar sobre dos marcos
sucesivos.
Cada marco puede estar constituido
ventajosamente por un par de vigas extremas transversales, unidas
una a la otra por una estructura que se extiende longitudinalmente,
o sea, aproximadamente paralela a la dirección de avance del
cartón. Esta estructura puede estar constituida por una o más vigas
longitudinales sujetas a las vigas transversales para formar el
marco. Los elementos de presión pueden en este caso estar sujetos a
las vigas longitudinales.
De acuerdo con un aspecto diferente, el objetivo
de una forma de realización mejorada de la presente invención es
proporcionar un dispositivo que posibilite reducir los problemas de
desgaste y/u otros problemas relacionados con la elaboración de
cartones ondulados de distintas anchuras, por debajo de la anchura
de funcionamiento máxima del dispositivo.
A este efecto cada marco puede soportar en cada
lado por lo menos una viga longitudinal móvil respecto del marco
para elevarse respecto del marco que la lleva y por lo tanto
respecto de las placas calentadas subyacentes. Si el marco está
constituido por vigas longitudinales sujetas a vigas transversales,
las vigas longitudinales móviles están dispuestas en la parte
exterior respecto de las vigas longitudinales que forman la parte
fija del marco, que de esta forma estarán dispuestas en una
posición central. Preferentemente se proporcionan más de una viga
lateral móvil (y preferentemente tres vigas laterales) en cada lado
de cada marco. Alternativamente, todas las vigas longitudinales que
se extienden entre las dos vigas transversales de cada marco pueden
ser móviles respecto de dicho marco y las vigas transversales
pueden estar unidas una a la otra por una estructura de unión
separada que se extiende longitudinalmente, por ejemplo mediante una
o más vigas auxiliares que están posicionadas por encima de las
vigas longitudinales móviles o intercaladas entre éstas. Los
elementos de presión pueden en este caso estar fijados únicamente a
las vigas longitudinales móviles. No obstante, en la forma de
realización actualmente preferida, el marco presenta una serie de
vigas longitudinales centrales conectadas rígidamente a las vigas
transversales y, en cada lado una serie de vigas longitudinales
móviles, paralelas a las vigas centrales fijas. Los elementos de
presión están sujetos a las vigas longitudinales fijas y
móviles.
Como se explicará a continuación haciendo
referencia a una forma de realización de la invención, una
disposición con vigas longitudinales llevadas por el marco y
móviles respecto del marco hace posible impedir o en todo caso
reducir los inconvenientes provocados por la variabilidad de la
anchura del cartón elaborado por el dispositivo. Efectivamente, una
o más de las vigas longitudinales móviles exteriores de cada marco
pueden elevarse respecto del marco para reducir o eliminar la
presión aplicada a los elementos elásticos subyacentes, a través de
los cuales los elementos de presión están sujetos a dicha(s)
viga(s). De esta manera los elementos de presión ya no
presionan contra las placas calentadas subyacentes, o contra la
correa cuando ésta esté prevista.
Como regla, los elementos de presión pueden
estar constituidos por una pluralidad de alineaciones transversales
de elementos de presión individuales, posicionados en sucesión en la
dirección longitudinal de avance del cartón. No obstante, de
acuerdo con una forma de realización particularmente ventajosa de la
invención, cada elemento de presión se extiende transversalmente a
la dirección longitudinal de avance sobre toda la anchura de
funcionamiento del dispositivo, o sea con una longitud esencialmente
equivalente a la anchura útil del dispositivo. En este caso puede
estar sujeto por uno o más elementos elásticos a todas las vigas o
en todo caso a una pluralidad de vigas longitudinales colocadas
lado a lado, tanto fijas como móviles respecto del marco.
Preferentemente, para obtener una distribución
uniforme de la presión en la dirección transversal, cada elemento
de presión estará sujeto mediante por lo menos un elemento elástico
a cada viga longitudinal. De acuerdo con una forma de realización
preferida se proporcionarán varios elementos conectadores elásticos
(por ejemplo tres) entre cada viga y cada elemento de presión.
Pueden estar constituidos ventajosamente por resortes de compresión
helicoidales.
El elemento de presión puede estar constituido
ventajosamente por una hoja que forma una zapata prevista de por lo
menos una zona plana de contacto con el cartón subyacente o con la
correa subyacente que transporta el cartón. En el caso de ser la
zapata o elemento de presión continuo sobre toda la anchura del
dispositivo, estará dotado ventajosamente de aberturas o rendijas y
en caso necesario de refuerzos para obtener un grado apropiado de
elasticidad y rigidez en las distintas zonas de dicha zapata.
Típicamente, se preverán perfiles de refuerzo al nivel de los
puntos de unión de los elementos elásticos.
Se ha visto anteriormente que con una
disposición de vigas longitudinales móviles respecto del marco se
obtiene la ventaja de poder aumentar o reducir, de acuerdo con las
necesidades de producción específicas, la anchura de la zona sobre
la cual presiona la zapata contra el cartón o la correa subyacente,
para evitar ejercer una presión sobre las superficies de las placas
calentadas sobre las cuales no esté presente el cartón. Es evidente
que un ajuste obtenido de esta manera es relativamente basto, ya que
la anchura de la zona activa puede modificarse en etapas
equivalentes a la distancia entre dos vigas longitudinales
adyacentes.
De acuerdo con una forma de realización mejorada
de la invención, para obtener un ajuste más fino, los marcos pueden
estar provistos de un movimiento de ajuste en una dirección
transversal a la dirección longitudinal de avance del cartón. De
esta manera aumenta la exactitud de ajuste de la anchura de la zona
activa, como se explicará más detalladamente a continuación.
Otras características y formas de realización
ventajosas de la invención se indican en las reivindicaciones
dependientes adjuntas y se describirán con mayor detalle haciendo
referencia a una forma de realización.
A continuación se comprenderá mejor la invención
siguiendo la descripción y el dibujo adjunto, que muestra una forma
de realización práctica no limitativa de la invención. En el dibujo,
en el que las partes equivalentes se designan con la misma
referencia numérica,
la Figura 1 muestra esquemáticamente una vista
lateral del dispositivo;
la Figura 2 muestra una vista de acuerdo con el
plano II-II de la sección caliente del
dispositivo;
la Figura 3 es una vista ampliada en planta y
parcialmente en sección de la zona de suministro de cartón del
dispositivo;
la Figura 4 es una vista ampliada de un detalle
de la Figura 3;
la Figura 5 es una vista en sección longitudinal
de una zona de unión entre dos marcos adyacentes;
la Figura 6 es una vista en planta de una zapata
o elemento de presión;
las Figuras 7 y 8 son vistas en sección por los
planos VII-VII y VIII-VIII de la
Figura 6;
la Figura 9 es una vista en sección ampliada por
el plano IX-IX de la Figura 6;
la Figura 10 es una vista lateral ampliada por
el plano X-X de la Figura 4 y
la Figura 11 es una vista ampliada por el plano
XI-XI de la Figura 4.
El dispositivo en su conjunto está representado
esquemáticamente en las Figuras 1 y 2. En cada una de estas figuras
la cadena de elaboración está rota en dos partes por exigencias de
la representación. Presenta una pluralidad de placas calentadas 3,
alineadas en una dirección longitudinal de avance del cartón,
indicada con F. Cada placa calentada 3 se extiende transversalmente
respecto de la dirección F sobre toda la anchura útil del
dispositivo. Corriente abajo del conjunto de placas calentadas 3,
que forma la sección caliente del dispositivo, indicada con 5, se
halla una sección transportadora 7, que comprende una serie de
rodillos locos 9 dispuestos más o menos al mismo nivel que la
superficie superior de las placas calentadas 3. La sección 7
comprende también una correa transportadora 11 impulsada alrededor
de rodillos 13, 15, 19, de los cuales por lo menos uno está
motorizado. El rodillo 13 está soportado por un brazo oscilante 21
que recibe la actuación de un accionador 23 para tensar la correa
transportadora 11.
Por encima de las secciones 5 y 7 se extiende
una correa transportadora 25, impulsada alrededor de dos rodillos
motores en la entrada y salida del dispositivo, señalados con 27 y
29 respectivamente. El ramal inferior de la correa transportadora
25 está dispuesto paralelamente al plano definido por las
superficies superiores de las placas calentadas 3 y al ramal
superior de la correa transportadora 11. El ramal superior, en
cambio, es impulsado alrededor de una serie de rodillos de guía y
alrededor de un par de rodillos tensores 31, 33, llevados por un
elemento 35 que gira alrededor de un eje A. La rotación alrededor
del eje A se proporciona por un accionador de pistón y cilindro 37,
que suministra la tensión necesaria a la correa transportadora 25.
El rodillo motor en la entrada 27 puede elevarse respecto de la
trayectoria del cartón, o sea, respecto de la altura a la cual
están posicionadas las placas calentadas 3, para permitir una
introducción más fácil de las hojas o componentes del cartón
ondulado en el comienzo de cada ciclo de producción.
Entre el ramal inferior de la correa
transportadora 25 y la superficie superior de las placas calentadas
3, y entre la correa transportadora 25 y la correa transportadora
11, se define un camino para los distintos componentes destinados a
formar el cartón ondulado. Estos pueden comprender por lo menos un
primer componente constituido por una banda u hoja continua simple
de cartón liso, y por lo menos un segundo componente que comprende
por lo menos una banda u hoja de cartón liso, encolado anteriormente
a una banda u hoja de cartón ondulado. De forma más general, se le
puede suministrar al dispositivo una pluralidad de componentes
constituidos por una hoja lisa y una hoja ondulada, unidas
previamente con cola, y una hoja o banda lisa. En la ampliación de
la zona de alimentación mostrada en la Figura 10, los componentes
para formar el cartón ondulado que se suministra, indicado con C,
están marcados N1, N2, N3, N4, estando constituidos los tres
primeros (N1-N3) por una hoja lisa unida
previamente a una hoja ondulada, mientras que el último (N4) es una
hoja lisa simple.
Se ha aplicado una cola a las crestas de las
ondas de las hojas onduladas de los distintos componentes a partir
de los cuales se ha de formar el cartón C para unir por encolado los
distintos componentes. A este efecto, como no es posible aplicar
una elevada presión a los componentes, ya que con ello se dañarían
las ondas formadas en las hojas onduladas, debe aplicarse una
presión relativamente baja durante un tiempo prolongado, a la vez
que se mantiene simultáneamente la cola a una temperatura elevada.
El calor para realizarlo se suministra por las placas calentadas 3.
Por otra parte, se aplica la presión a la superficie superior del
cartón ondulado por una disposición especial de elementos de
presión, representados esquemáticamente en las Figuras 1 y 2 y más
detalladamente en las figuras subsiguientes.
Una serie de marcos 41 está dispuesta por la
extensión de la sección caliente 5 del dispositivo, por encima de
las placas calentadas 3. En el ejemplo mostrado se prevén tres
marcos 41, si bien este número puede variar, de acuerdo con las
necesidades de proyecto. Cada marco 41 comprende dos vigas
transversales extremas, señaladas con 43, conectadas rígidamente
una a la otra por seis vigas longitudinales centrales 45. En el
ejemplo representado, cada marco está unido de forma articulada al
marco subsiguiente para unos efectos que se harán más evidentes más
adelante. Unos accionadores de pistón y cilindro correspondientes
47, que regularán la elevación y descenso de los marcos, están
dispuestos en cada extremo de las vigas transversales 43 de los
distintos marcos 41. Puesto que los marcos están unidos de forma
articulada, como puede verse en particular en la Figura 2, sólo
hace falta disponer un accionador de pistón y cilindro 47 en los
extremos abisagrados de las vigas 43.
La disposición descrita hasta aquí hace posible
ajustar la inclinación de cada marco individual respecto de la
dirección longitudinal (F) y también, en caso necesario, respecto de
la dirección transversal, a los efectos que se harán más evidentes
más adelante.
Cada marco lleva, en cada lado y exteriormente a
las vigas longitudinales centrales 45, tres vigas longitudinales
móviles 49. Cada viga longitudinal móvil 49 está conectada por sus
extremos al respectivo marco 41 por medio de un par de accionadores
de pistón y cilindro 51, que regulan la elevación y descenso de
estas vigas longitudinales móviles respecto del marco.
Los elementos de presión que presionan el cartón
contra las placas calentadas 3 están constituidos, en este ejemplo,
por una serie de zapatas de presión 53 alienadas en una dirección
longitudinal y cada una de las cuales se extiende sobre toda la
anchura útil del dispositivo. Cada zapata 53 comprende una placa 55
(véanse las Figuras 5, 7, 8) cuyos bordes están ortogonalmente
respecto de la dirección longitudinal y perfilados y curvados hacia
arriba para evitar atascamientos contra la correa transportadora 25
subyacente contra la cual presiona y a través de la cual ejerce una
presión sobre el cartón ondulado subyacente. Como puede verse en
particular en la Figura 6 (donde se muestra una zapata 53 en vista
en planta), la placa 55 que forma cada zapata está perforada con
agujeros alargados 57 dispuestos con su dimensión mayor
paralelamente a la dirección longitudinal F y alineados mutuamente
en una dirección inclinada respecto de la dirección longitudinal y
también respecto de la dirección transversal. Una segunda serie de
agujeros alargados 59 está dispuesta con su dimensión mayor
paralelamente a la dirección de alineación de los agujeros 57. Los
agujeros 57, 59 están dispuestos de forma simétrica en la
zapata.
Unas barras de sección 61 con sección
transversal en U están soldadas a la placa 55, en cuyo nivel están
sujetos resortes helicoidales 63 por medio de pasadores hendidos 64
(Figura 9) que cooperan en agujeros practicados en casquillos 65
sujetos a las barras de sección 61. En extremo opuesto de cada
resorte helicoidal 63 está sujeto a uno u otro de las vigas
longitudinales centrales fijas 45 o vigas longitudinales laterales
móviles 49, por medio de pasadores hendidos 66 que cooperan en
agujeros practicados en casquillos 68 soldados a las vigas 45 ó 49.
Más específicamente, en el ejemplo mostrado, cada zapata está sujeta
por tres resortes helicoidales 63 a cada una de las seis vigas
fijas 45 y de las tres vigas móviles 49 en el marco respectivo.
Con esta disposición, se obtiene el siguiente
efecto. Sobre la correa transportadora 25 (y por lo tanto sobre el
cartón presionado entre su ramal inferior y las placas calentadas 3)
se ejerce la presión generada por la mayor o menor compresión de
los resortes helicoidales 63. Se ajusta esta compresión elevando o
bajando los marcos 41 mediante los accionadores de pistón y
cilindro 47. Dado que cuatro accionadores de pistón y cilindro 47
están asociados con cada marco, es fácil ajustar el perfil de
presión sobre toda la extensión de la sección caliente 5 del
dispositivo, ajustando la inclinación de cada marco respecto del
marco anterior y del marco siguiente. Por ejemplo, es posible
obtener una presión elevada y más o menos constante para el primer
tramo, correspondiente al primero de los marcos 41, y a continuación
una reducción gradual de la presión, al posicionar el primer marco
más o menos horizontalmente y en la posición lo más cerca posible a
la superficie definida por las placas calentadas con una elevada
compresión consiguiente de los resortes helicoidales 63. Los marcos
sucesivos estarán inclinados ligeramente hacia arriba desde
corriente arriba a corriente abajo, para reducir gradualmente la
presión.
Para impedir que el marco 41 y las zapatas de
presión 53 sean arrastrados por fricción con la correa
transportadora 25 en la dirección de avance F del cartón, el marco
41 más hacia corriente arriba está sujeto a la estructura fija, que
también lleva las placas calentadas 3, por medio de un par de
tirantes 67. Además (véanse las Figuras 6, 7 y 8), cada elemento de
presión constituido por la zapata 53 está sujeto a las vigas
longitudinales fijas 45 por medio de una palanca basculante 69
dispuesta en una posición más o menos central y unida por bisagra a
dichas vigas longitudinales fijas 45. Además, cada zapata está
fijada a algunas de las vigas fijas 45 y/o vigas móviles 49 por
medio de tirantes 71. La articulación 69 reduce también
considerablemente todo movimiento transversal.
La flexibilidad de cada placa 55 obtenida por
los agujeros alargados 57, 59 y la distribución de los elementos
elásticos, constituidos en este ejemplo por los resortes
helicoidales 63, permiten que los elementos de presión se adapten a
las deformaciones de la superficie superior de las placas calentadas
3, causadas por la dilatación térmica. De esta forma, se obtiene
una presión regulable sobre toda la superficie de contacto del
cartón con las placas
calentadas.
calentadas.
Puesto que la anchura del cartón elaborado no
siempre se corresponde con la dimensión transversal útil del
dispositivo, sino que a menudo es más estrecho que ésta, en ciertas
condiciones toda la anchura de las placas calentadas 3 no está
cubierta por el cartón, y quedan dos bandas laterales en las cuales
la corres transportadora 25 está directamente enfrentada o en
contacto con las placas calentadas 3. Si no se toman medidas
específicas, se provoca un desgaste rápido del dispositivo, debido
a la elevada temperatura de las placas calentadas 3 y por
consiguiente el sobrecalentamiento de la correa transportadora 25.
Para evitar, o en todo caso reducir, este inconveniente sólo
algunas de las vigas longitudinales asociadas con cada marco son
fijas respecto del marco, mientras que otras (las que se hallan en
las posiciones laterales más exteriores, indicadas con 49) son
móviles respecto del marco que las lleva, mediante los accionadores
de pistón y cilindro 51. De esta manera, cuando la anchura del
cartón que se ha de elaborar es inferior a la anchura máxima del
dispositivo, para evitar que las zonas laterales de las placas 55
presionen la correa transportadora 25 directamente contra la
superficie superior de las placas calentadas 3, es suficiente
elevar un número apropiado de vigas longitudinales móviles 49
respecto del marco pertinente, para liberar los resortes 63 y
esencialmente descargar la presión descendente ejercida por las
zapatas a lo largo de las bandas laterales de la superficie definida
por las placas calentadas 3. En la práctica, los accionadores de
pistón y cilindro 51 funcionan en contrapresión.
Cuando sea necesario eliminar el esfuerzo de
compresión de la zapata o elemento de presión 53 contra la estera o
correa 25 subyacente y por lo tanto esencialmente contra el cartón
C, los extremos de una o más de las vigas laterales móviles 49
pueden elevarse por los accionadores 51 lo que elimina la acción de
compresión sobre los resortes correspondientes 63. Sigue la
elevación de las vigas 49 hasta que los resortes 63 están
extendidos, descargando parcialmente el peso de las placas 55 que
forman los elementos de presión 53 sobre ellas. En las zonas donde
no han de ejercer una presión sobre el cartón subyacente,
efectivamente "flotan", permaneciendo por un lado suspendidas
de los resortes 63 y por el otro deslizando substancialmente sin
peso sobre la estera o correa 25 subyacente. En la zona central,
donde los resortes 63 están fijados a las vigas fijas 45 y/o a las
vigas 49 que no hayan sido elevadas, las placas 55 que forman las
zapatas o elementos de presión 53 continúan presionando con una
presión apropiada contra la correa 25 y con ello fuerzan el cartón C
contra la superficie de deslizamiento superior de las placas
calentadas 3. Por lo tanto, las placas 55 no se deforman por
flexión.
El número de vigas móviles 49 se escoge para
poder reducir la cara de trabajo, o sea, la anchura del dispositivo
sobre la cual se ejerce la presión sobre el cartón, a la anchura
mínima del cartón que el sistema haya de elaborar. Por lo tanto, el
número de vigas móviles en cada lado del marco (que en el ejemplo
mostrado es equivalente a tres), puede variar en función de los
parámetros del proyecto.
El dispositivo mostrado presenta también una
ventaja adicional que hace posible obtener un ajuste aun más fino
de la anchura de funcionamiento del dispositivo. Efectivamente, en
algunas condiciones de funcionamiento, cada borde del cartón puede
posicionarse más o menos al nivel de una alineación de los resortes
63, o sea, más o menos al nivel de una de las vigas móviles 49. En
estas condiciones, si no se eleva la viga móvil al nivel del borde
del cartón, por lo menos una parte de la placa 55 fuera del borde
del cartón tenderá a entrar en contacto con la superficie
subyacente definida por las placas calentadas 3, dificultando la
liberación de la humedad del cartón. Por otra parte, si se eleva
esta viga, la zona marginal del cartón no quedará correctamente
encolada, debido a la falta de la presión
necesaria.
necesaria.
Para impedir este inconveniente y permitir un
ajuste y adaptación más exactos del dispositivo a la anchura del
cartón a elaborar, el marco 41 está diseñado de modo que puede
trasladarse en dirección transversal, o sea, de forma ortogonal a
la dirección de avance F del cartón, en la mitad de la distancia
entre las dos vigas longitudinales 49. De esta forma en una
situación del tipo descrito hasta aquí, en lugar de elevar dos vigas
laterales al nivel de los dos bordes del cartón, lo que podría
provocar un encolado incorrecto, los marcos se desplazan
transversalmente y se eleva sólo una de las vigas longitudinales
móviles, a la vez que la otra permanece en descenso.
Para obtener el desplazamiento transversal de
los marcos, por lo menos al nivel de la viga transversal 43 más
corriente arriba del primer marco 41, se prevé un accionador de
pistón y cilindro 81 (Figuras 3, 4, 10, 11), cuyo vástago está
unido de forma articulada a una cartela con forma de L señalada con
83, que oscila alrededor de un eje B. La cartela 83 lleva una polea
loca 85 que coopera entre dos lados 87 monolíticos con la viga 43
del marco 41.
La oscilación entre las dos posiciones
(mostradas respectivamente con una línea continua y una línea
quebrada en la Figura 11) de la cartela 83 regulada por el
accionador 81 provoca por consiguiente el desplazamiento
transversal del primer marco y por consiguiente de todos los marcos
41. Los tirantes 67 que sujetan los marcos están fijados por sus
extremos por juntas de rótula 67A, 67B (Figura 4) para permitir el
desplazamiento transversal. Debe quedar entendido que el
desplazamiento transversal del marco puede obtenerse también con un
mecanismo diferente y en caso necesario con mayor exactitud. Un
mayor número de mecanismos 81, 83, 85, 87 puede preverse también,
por ejemplo uno en cada extremo de cada marco 41. En el ejemplo
mostrado, con tres marcos 41 pueden preverse por ejemplo cuatro
mecanismos 81, 83, 85, 87.
Para hacer que el calentamiento y por
consiguiente el encolado más eficaces, en la zona corriente arriba
de las placas calentadas 3, donde se introducen los distintos
componentes del cartón, se prevé un rodillo (Figura 1 y Figura 10)
para precalentar la hoja lisa N4. Este rodillo, señalado con 88, se
calienta interiormente con vapor u otro fluido caloportador, que
puede ser el mismo que se emplea para calentar las placas calentadas
3. La hoja lisa o papel cara N4 del cartón ondulado se introduce de
forma que es impulsado alrededor del rodillo de precalentamiento
88.
Dado que se puede necesitar, en función de las
condiciones de funcionamiento, un rango mayor o menor de contacto
del cartón con el rodillo de precalentamiento 88, se prevé un
rodillo motor 89 en paralelo con el rodillo de precalentamiento 88,
llevado por sus extremos en soportes 93 monolíticos con coronas
dentadas 91. Al promover la rotación de las coronas dentadas 91, se
puede hacer que el rodillo 89 adopte cualquier posición entre las
dos posiciones extremas mostradas con la línea quebrada y la línea
continua en la Figura 10. Como puede verse en esta figura, el rango
de contacto del papel cara u hoja lisa N4 puede variar por
consiguiente de un valor máximo superior a los 200° (cuando el
rodillo 89 está la posición de la línea quebrada en la Figura 10) a
un valor mínimo más o menos a los 20-30° (el rodillo
89 en la posición de la línea continua de la Figura 10). El valor
máximo se empleará a las velocidades de producción máximas. Puede
ser necesario también una variación del rango de contacto en
función de la naturaleza y grosor del cartón que constituye la hoja
N4.
Se entiende que el dibujo muestra una
simplificación proporcionada únicamente a título de forma de
realización práctica de la invención, cuyas formas y disposiciones
pueden variar sin separarse, no obstante, del alcance de las
reivindicaciones adjuntas. Las referencias numéricas en las
reivindicaciones siguientes se proporcionan meramente para
facilitar la lectura a la luz de la descripción anterior y los
dibujos adjuntos y no limitan de manera alguna el alcance de la
protección.
Claims (34)
1. Dispositivo para unir una hoja de cartón liso
(N4) a una hoja de cartón ondulado que comprende una serie de
placas calentadas (3) alineadas con una dirección longitudinal de
avance del cartón del dispositivo y, por encima de dichas placas
calentadas, unos elementos de presión (53) para presionar el cartón
contra dichas placas calentadas, los cuales están conectados por
unos elementos elásticos a una estructura de soporte, comprendiendo
dicha estructura de soporte una pluralidad de marcos (41) alineados
con dicha dirección longitudinal, estando conectados dichos
elementos de presión a dichos marcos, caracterizado porque la
inclinación de dichos marcos se puede ajustar para modificar el
perfil de presión aplicado por dichos elementos de presión al cartón
a lo largo de dicha dirección
longitudinal.
longitudinal.
2. Dispositivo según la reivindicación 1,
caracterizado porque los dos extremos de cada marco,
corriente arriba y corriente abajo respecto de la dirección
longitudinal de avance del cartón son móviles verticalmente.
3. Dispositivo según la reivindicación 1 ó 2,
caracterizado porque los marcos adyacentes están unidos de
forma articulada.
4. Dispositivo según la reivindicación 1, 2 o 3,
caracterizado porque cada uno de dichos marcos comprende por
lo menos dos vigas transversales (43) y una estructura longitudinal
que une dichas vigas transversales una a la otra.
5. Dispositivo según la reivindicación 4,
caracterizado porque cada estructura longitudinal de cada
marco (41) presenta una pluralidad de vigas longitudinales
centrales (45) que se extienden esencialmente según dicha dirección
longitudinal de avance del cartón y están posicionadas lado a lado
en una dirección transversal, conectadas por dichas por lo menos
dos vigas transversales (43).
6. Dispositivo según una o más de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque dicho marco
soporta por lo menos una viga longitudinal móvil (49), que puede
elevarse respecto de dicho marco.
7. Dispositivo según la reivindicación 5,
caracterizado porque cada uno de dichos marcos soporta una
viga longitudinal móvil (49) en cada lado.
8. Dispositivo según la reivindicación 7,
caracterizado porque comprende una pluralidad de vigas
longitudinales móviles (49) en cada lado de cada marco (41).
9. Dispositivo según una o más de las
reivindicaciones 5 a 8, caracterizado porque cada uno de
dichos elementos de presión (53) comprende una placa (55) sujetada
por al menos un elemento elástico (63) por lo menos a una de dichas
vigas longitudinales centrales (45) y/o dichas vigas longitudinales
móviles (49).
10. Dispositivo según la reivindicación 9,
caracterizado porque dicho elemento elástico (63) comprende
un resorte helicoidal.
11. Dispositivo según una o más de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque cada uno de
dichos elementos de presión se extiende transversalmente respecto
de la dirección longitudinal de avance sobre toda la anchura de
funcionamiento del dispositivo.
12. Dispositivo según por lo menos las
reivindicaciones 5 y 11, caracterizado porque cada uno de
dichos elementos de presión (53) está conectado a cada una de
dichas vigas longitudinales centrales (45) y a cada una de dichas
vigas longitudinales móviles (49) mediante por lo menos un
respectivo elemento elástico (63).
13. Dispositivo según una o más de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque dichos
marcos están provistos de un movimiento de ajuste en una dirección
transversal a la dirección longitudinal (F) de avance del
cartón.
14. Dispositivo según por lo menos las
reivindicaciones 5 y 13, caracterizado porque dichos marcos
están provistos de unos medios para realizar un desplazamiento
transversal equivalente a la mitad de la distancia entre dos vigas
longitudinales adyacentes.
15. Dispositivo según la reivindicación 13 ó 14,
caracterizado porque el marco (41) más corriente arriba
respecto de la dirección de avance (F) del cartón, está conectado a
una estructura fijada mediante unos tirantes (67) y unas juntas de
rótula (67A, 67B) que permiten la traslación transversal de dicho
marco.
16. Dispositivo según una o más de las
reivindicaciones 13 a 15, caracterizado porque un accionador
(81) está asociado por lo menos con uno de dichos marcos, para
regular el movimiento de ajuste transversal de los marcos.
17. Dispositivo según una o más de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque cuatro
accionadores verticales (47) están asociados con cada uno de dichos
marcos para controlar un movimiento de elevación y descenso del
marco.
18. Dispositivo según por lo menos la
reivindicación 5, caracterizado porque cada uno de dichos
elementos de presión (53) está sujeto por lo menos a una de dichas
vigas por un elemento retenedor (69, 71) que impide que se
transporte a lo largo de la dirección longitudinal (F) de avance del
cartón.
19. Dispositivo según por lo menos la
reivindicación 5, caracterizado porque cada uno de dichos
elementos de presión (53) está sujeto por lo menos a una de dichas
vigas por medio de una palanca (69) que impide la traslación en una
dirección transversal y en una dirección longitudinal.
20. Dispositivo según una o más de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque cada uno de
dichos elementos de presión comprende una placa (55) provista de
una parte activa esencialmente plana.
21. Dispositivo según la reivindicación 20,
caracterizado porque dicha parte activa de dicho elemento de
presión presenta una pluralidad de aberturas (57; 59).
22. Dispositivo según la reivindicación 21,
caracterizado porque dichas aberturas presentan una forma
alargada.
23. Dispositivo según la reivindicación 22,
caracterizado porque algunas de dichas aberturas (57) están
dispuestas con su dimensión mayor paralela a la dirección
longitudinal de avance del cartón.
24. Dispositivo según la reivindicación 23,
caracterizado porque las aberturas dispuestas con su
dimensión mayor paralela a la dirección longitudinal de avance del
cartón están distribuidas de acuerdo con alineaciones inclinadas
respecto de la dirección longitudinal de avance del cartón y
respecto de la dirección transversal.
25. Dispositivo según la reivindicación 22, 23 ó
24, caracterizado porque algunas de dichas aberturas (59)
están dispuestas con su mayor dimensión orientada en direcciones
inclinadas respecto de la dirección longitudinal de avance del
cartón y respecto de la dirección transversal.
26. Dispositivo según la reivindicación 24 y 25,
caracterizado porque dichas alineaciones son paralelas a
dichas direcciones inclinadas.
27. Dispositivo según una o más de las
reivindicaciones 22 a 26, caracterizado porque dichas
aberturas están dispuestas de acuerdo con una distribución
simétrica en el elemento de presión.
28. Dispositivo según una o más de las
reivindicaciones 20 a 27, caracterizado porque unas barras de
sección en U (61) están sujetas rígidamente a dicha parte activa
esencialmente plana de cada elemento de presión.
29. Dispositivo según las reivindicaciones 25 y
28, caracterizado porque dichas barras de sección están
orientadas según dichas direcciones inclinadas.
30. Dispositivo según la reivindicación 28 ó 29,
caracterizado porque los elementos elásticos (63) que unen
el elemento de presión (53) a dichas vigas longitudinales (45) están
fijados al nivel de dichas barras de sección (61).
31. Dispositivo según una o más de las
reivindicaciones anteriores, que comprende un rodillo de
precalentamiento (88) para por lo menos un componente (N4) del
cartón.
32. Dispositivo según la reivindicación 31,
caracterizado porque un rodillo motor (89) está asociado con
dicho rodillo de precalentamiento (88) y es paralelo al rodillo de
precalentamiento, y cuyo eje puede adoptar una posición ajustable
alrededor del eje del rodillo de precalentamiento.
33. Dispositivo según una o más de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque una correa
transportadora (25) está dispuesta entre dicho elemento de presión
(53) y el cartón (C).
34. Dispositivo según la reivindicación 33,
caracterizado porque la correa transportadora es impulsada
alrededor de un rodillo (27) corriente arriba, en la zona de
suministro del cartón, que puede elevarse respecto de la
trayectoria del cartón.
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