ES2273117T3 - Aparato cortador de bandas longitudinales con dispositivo compensador para las cuchillas cortadoras. - Google Patents
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Abstract
Un aparato (2) cortador de bandas longitudinales para cortar una banda (1) de cartón corrugado que se introduce continuamente a lo largo de una línea de alimentación mediante el movimiento de al menos una de una pluralidad de cuchillas cortadoras discoidales (40) de dicho aparato (2) cortador de bandas longitudinales impulsadas por respectivos medios elevadores (31) hacia dicha banda de cartón corrugado, que comprende: unos medios de amolar (46) para amolar cada una de las cuchillas cortadoras discoidales (40), caracterizados porque comprenden además: unos medios de medida (58) para medir al menos uno de los radios y/o diámetros de dichas cuchillas cortadoras discoidales (40); y unos medios de compensación automática (32, 64) para compensar la profundidad de encaje entre dichas cuchillas cortadoras discoidales (40) y dichos soportes (44) de cortador basándose en dichos radios de las citadas cuchillas cortadoras discoidales medidos por dichos medios de medida (58) con el fin de proveer una operación optimizada o adecuada para cortar dicha banda (1) de cartón corrugado entre dichas cuchillas cortadoras discoidales (40) y el soporte (44) de cortador.
Description
Aparato cortador de bandas longitudinales con
dispositivo compensador para las cuchillas cortadoras.
El presente invento se refiere en general a un
aparato cortador de bandas longitudinales de acuerdo con el
preámbulo de la reivindicación 1 para cortar una banda de cartón
corrugado que se introduce continuamente a lo largo de una línea de
alimentación con cuchillas cortadoras discoidales, y más
particularmente, a un aparato cortador de bandas longitudinales que
incluye un dispositivo compensador para compensar la profundidad de
encaje entre las cuchillas cortadoras discoidales y los soportes de
cortador basándose en los radios o diámetros de las cuchillas
cortadoras discoidales medidos por unos medios de medir. El
documento WO 81/13733A describe un ejemplo de un aparato de acuerdo
con el preámbulo de la Reivindicación 1.
En el proceso de fabricación de una caja
corrugada, una banda continua de cartón corrugado, por ejemplo, una
banda de cartón corrugado de simple cara, una banda de cartón
corrugado de doble cara, o una banda de cartón corrugado de doble
pared, se introducen a lo largo de una línea de alimentación,
durante cuyo tiempo se corta mediante un aparato cortador de bandas
longitudinales-marcador de dobleces a lo largo de la
línea de alimentación y se forma con líneas de doblez sobre las
mismas si se desea, después de lo cual se ensamblan en la caja
corrugada.
En dicha máquina de elaboración, el aparato
cortador de bandas longitudinales-marcador de
dobleces incluye una pluralidad de cabezas cortadoras para cortar
la banda de cartón corrugado a lo largo de la línea de alimentación
de la banda de cartón corrugado en lugares convenientes en la
dirección de la anchura de la banda de cartón ondulado. La máquina
incluye también una pluralidad de cabezas marcadoras de dobleces
para formar líneas de pliegues sobre la banda de cartón corrugado
en lugares convenientes en la dirección de la anchura de la banda
de cartón corrugado. Las cabezas cortadoras y las cabezas marcadoras
de dobleces están soportadas de modo que se pueden mover en la
dirección de la anchura de la banda de cartón corrugado.
Cada uno de los aparatos cortadores de bandas
longitudinales comprende una cuchilla cortadora discoidal y un
soporte de cortador dispuestos en una relación de oposición entre
sí, unos medios de impulsión rotatorios para hacer girar la
cuchilla cortadora discoidal y el soporte de cortador,
respectivamente, un dispositivo de posicionamiento para mover la
cuchilla cortadora discoidal en la dirección de la anchura de la
banda de cartón corrugado, y un dispositivo de carga/descarga
controlado neumáticamente para mover la cuchilla cortadora
discoidal en las posiciones verticales cargadas y/o descargadas con
respecto a la banda de cartón corrugado, de tal manera que la
posición cargada es una posición en la que la cuchilla cortadora
discoidal corta a la banda de cartón corrugado, y la posición
descargada es una posición en la que la cuchilla cortadora discoidal
está separada de la superficie de la banda de cartón corrugado con
el fin de no cortarla. La función de los marcadores es básicamente
la misma que la de los cortadores, excepto que éstos se usan para
cortar la banda de cartón corrugado en lugares convenientes en la
dirección de la anchura de la banda de cartón corrugado a lo largo
de la línea de alimentación de la misma, mientras que los primeros
forman las líneas de pliegues sobre la banda de cartón corrugado en
lugares convenientes en la dirección de la anchura de la banda de
cartón corrugado a lo largo de la línea de alimentación de
la
misma.
misma.
De acuerdo con el aparato cortador de bandas
longitudinales-marcador de dobleces de la técnica
anterior, la banda de cartón corrugado se podría cortar en lugares
convenientes en la dirección de la anchura de la banda de cartón
corrugado a lo largo de la línea de alimentación de la misma
moviendo las cuchillas cortadoras por medio de unos cilindros
impulsados neumáticamente desde una posición descargada semifija de
las cuchillas cortadoras hasta una posición cargada semifija de las
mismas, en el que ambas posiciones se ajusten por ciertos medios de
ajuste tales como pernos y tuercas. Sin embargo, los bordes
cortantes circunferenciales de las cuchillas cortadoras discoidales
que se hacen girar durante la operación de corte de la banda de
cartón corrugado se vuelven gradualmente romos, especialmente
después de un uso en un largo período de las cuchillas cortadoras
discoidales, lo cual típicamente da lugar a una calidad más
deficiente del corte, es decir, se forman unos bordes cortantes no
muy afilados en la banda de cartón corrugado que se está cortando.
Por tanto, los bordes cortantes circunferenciales de las cuchillas
cortadoras discoidales se deben amolar periódicamente por medios de
amolado con el fin de renovar o afilar los bordes cortantes
circunferenciales de las cuchillas cortadoras discoidales para
mejorar la calidad de corte de las mismas. Después de una serie de
operaciones de amoladura de las cuchillas cortadoras discoidales,
los radios y/o los diámetros de las cuchillas cortadoras discoidales
se vuelven más cortos debido al desgaste de los bordes cortantes
circunferenciales de las mismas, como consecuencia de lo cual se
hace menor la profundidad de encaje entre las cuchillas cortadoras
discoidales y los soportes de cortador. Esto hace que disminuya la
capacidad cortante de los aparatos cortadores, y por tanto los
bordes cortantes formados sobre la banda de cartón corrugado por
las cuchillas cortadoras discoidales se vuelven gruesos o rugosos,
y lo que es aún peor, podría ser imposible realizar la operación de
cortar la banda de cartón corrugado.
El objeto del presente invento es proveer un
aparato cortador de bandas longitudinales con un dispositivo de
compensación para las cuchillas cortadoras del mismo con el fin de
proporcionar una operación estable o adecuada para cortar la banda
de cartón corrugado.
De acuerdo con el presente invento, se provee un
aparato cortador de bandas longitudinales que tiene las
características de la reivindicación 1.
En una realización preferida del presente
invento, dichos medios de medida comprenden además: unos detectores
de posición para detectar la posición vertical de cada una de dichas
cuchillas cortadoras discoidales; un detector óptico que tiene un
eje óptico dispuesto en una relación de paralelismo con respecto a
la superficie de dicha banda de cartón corrugado, cuyo eje óptico
está dispuesto junto a los bordes cortantes circunferenciales de
dichas cuchillas cortadoras discoidales; y unos medios de cálculo
para calcular el radio de al menos una de dichas cuchillas
cortadoras discoidales basándose en la posición vertical de dicha
cuchilla cortadora discoidal detectada por dicho detector de
posición cuando el borde cortante circunferencial de dicha cuchilla
cortadora discoidal interrumpe a dicho eje óptico de dicho detector
óptico. En otra realización opcional del invento, dichas cuchillas
cortadoras discoidales se impulsan verticalmente con independencia
por dichos medios respectivos de elevación con el fin de permitir
el posicionamiento preciso de las cuchillas cortadoras discoidales
en ubicaciones convenientes donde trabajan dichas cuchillas
cortadoras discoidales. En una realización opcional del invento,
dichos medios de amoladura se controlan de tal manera que las
duraciones respectivas de la operación para amolar dichos medios de
amoladura para cada una de dichas cuchillas cortadoras discoidales
se controle basándose en los radios respectivos de dichas cuchillas
cortadoras discoidales medidos por dichos medios de medida.
En otra realización del invento, se miden los
radios de dichas cuchillas cortadoras discoidales basándose en las
posiciones de dichos medios de amolar cuando dichos medios de amolar
acaban la operación para amolar dichas cuchillas cortadoras
discoidales. Otra realización del invento, comprende además unos
medios de predicción para predecir los respectivos periodos de vida
previsibles para dichas cuchillas cortadoras discoidales basándose
en los radios de dichas cuchillas cortadoras discoidales medidos por
dichos medios de medida y en la longitud actual total de corte o de
trabajo de dichas cuchillas cortadoras discoidales desde que eran
nuevas, en el que dichos medios de predicción predicen dichos
períodos respectivos de vida previsibles para dichas cuchillas
cortadoras discoidales mediante la consideración de datos de
muestreo extraídos de la curva de funcionamiento que representa las
relaciones históricas entre los radios de dichas cuchillas
cortadoras discoidales y la longitud de corte o de trabajo de las
mismas. Otra realización del invento comprende además unos medios de
presentación visual para presentar visualmente los radios de dichas
cuchillas cortadoras discoidales medidos por dichos medios de
medida.
Para una mejor comprensión del presente invento,
y para mostrar con más claridad cómo se puede llevar el mismo a la
práctica, a continuación se hace referencia, a título de ejemplo, a
los dibujos adjuntos, en los que:
La Figura 1 ilustra una vista lateral
esquemática de una máquina de tratamiento de cartón corrugado que
incluye un aparato cortador de bandas longitudinales con un
dispositivo de compensación para cuchillas cortadoras de acuerdo
con el presente invento;
La Figura 2 ilustra una vista de frente de un
aparato cortador de bandas longitudinales de acuerdo con una
realización del presente invento;
La Figura 3 ilustra una vista lateral
esquemática a escala ampliada de una parte de la cabeza cortadora de
un aparato cortador de bandas longitudinales de acuerdo con la
realización del presente invento.
La Figura 4 ilustra un diagrama de bloques de
elementos de control destinados a controlar el aparato cortador de
bandas longitudinales de acuerdo con la realización del presente
invento;
La Figura 5 ilustra un diagrama de flujo que
muestra las operaciones de los medios de medida del aparato cortador
de bandas longitudinales de acuerdo con la realización del presente
invento;
La Figura 6 ilustra una vista de frente de un
aparato cortador de bandas longitudinales de acuerdo con otra
realización del presente invento;
La Figura 7 ilustra una vista esquemática de
unos medios de amolar de un aparato cortador de bandas
longitudinales de acuerdo con otra realización del presente
invento;
La Figura 8 ilustra un dibujo esquemático que
muestra la relación entre la cuchilla cortadora discoidal y el
soporte de cortador cuando están encajados entre sí de acuerdo con
la realización del presente invento;
La Figura 9 ilustra una vista en corte
transversal a escala ampliada que muestra la relación entre la
cuchilla cortadora discoidal y el soporte de cortador cuando están
encajados entre sí de acuerdo con la realización del presente
invento;
La Figura 10 ilustra una vista en corte
transversal a escala ampliada que muestra la relación entre la
cuchilla cortadora discoidal y el soporte de cortador cuando están
encajados entre sí de acuerdo con otra realización del presente
invento; y
La Figura 11 ilustra un gráfico que muestra la
relación histórica entre una longitud de corte o de trabajo de la
cuchilla cortadora discoidal y su diámetro.
Como se puede ver en la Figura 1, esta máquina
de tratamiento de cartón corrugado incluye una línea de alimentación
a lo largo de la cual se alimenta una banda continua 1 de cartón
corrugado. Un aparato 2 cortador de bandas
longitudinales-marcador de dobleces y un dispositivo
4 de corte están instalados a lo largo de la línea de alimentación
de la banda 1 de cartón corrugado. Asimismo, unas cintas
transportadoras 6 y 8 están dispuestas a lo largo de la línea de
alimentación de tal manera que la cinta transportadora 6 está
situada aguas arriba del dispositivo 4 de corte, mientras que la
cinta transportadora 8 está situada aguas abajo del dispositivo 4
de corte.
El aparato cortador de bandas
longitudinales-marcador de dobleces comprende un
aparato 10 cortador de bandas longitudinales y una aparato marcador
de dobleces 12, cuyo aparato 10 cortador de bandas longitudinales
corta la banda 1 de cartón corrugado a lo largo de la línea de
alimentación de la misma, según se describe detalladamente más
adelante, mientras que el aparato marcador de dobleces forma unas
líneas de dobleces en la banda 1 de cartón corrugado. El
dispositivo 4 de corte, que es bien conocido en la técnica, corta la
banda 1 de cartón corrugado en la dirección de su anchura.
Como se puede ver en la Figura 2, el aparato 10
cortador de bandas longitudinales comprende una pluralidad de
conjuntos de cabezas cortadoras, es decir, en la realización
mostrada, hay cinco conjuntos de cabezas cortadoras constituidos
por las cabezas cortadoras superiores 14 a 18 y por las cabezas
cortadoras inferiores 20 a 24, respectivamente. Cada una de las
cabezas cortadoras superiores 14 a 18 está soportada sobre un
miembro de viga superior 26 de tal manera que se puede mover en la
dirección de la anchura de la banda 1 de cartón corrugado
independientemente unas de otras. Similarmente, cada una de las
cabezas cortadoras inferiores 20 a 24 está soportada sobre un
miembro inferior de viga 28 de tal manera que se pueden mover en la
dirección de la anchura de la banda 1 de cartón corrugado
independientemente unas de otras.
Puesto que las construcciones de todas las
cabezas cortadoras inferiores 20 a 24 son iguales, a continuación
se describe con detalle solamente una cabeza cortadora inferior 20
con referencia a la Figura 3. La cabeza cortadora inferior 20
incluye una base móvil 30 soportada en el miembro inferior de viga
28. Cuando se impulsa a rotación un servomotor 32, la base móvil 30
se mueve a lo largo del miembro inferior de viga 28 por medio de un
mecanismo de accionamiento 34 constituido, por ejemplo, por un eje
roscado y una tuerca.
La base móvil 30 incluye un dispositivo elevador
31 que incluye un miembro elevador 36 soportado de modo que puede
moverse con respecto a la banda 1 de cartón corrugado en la
dirección vertical. Cuando se impulsa a rotación un servomotor 38
fijado en la base móvil 30, el miembro elevador 36 se sitúa con
precisión en una altura deseada en la dirección vertical por medio
del dispositivo elevador 31 constituido por un eje roscado y una
tuerca. La delgada cuchilla cortadora discoidal 40 está fijada en la
parte más alta del miembro elevador 36. Esta cuchilla cortadora
discoidal 40 es impulsada a rotación por un motor 42 de
accionamiento directo, o bien, en una realización alternativa, se
podría impulsar a rotación por medio de un eje de accionamiento (no
mostrado) que es accionado por un motor. La cabeza cortadora
superior 14 incluye también un soporte 44 de cortador instalado por
encima de la cuchilla cortadora discoidal 40 de tal manera que la
banda 1 de cartón corrugado está dispuesta entre la cabeza
cortadora y el soporte. Más particularmente, la cuchilla cortadora
discoidal 40 y el soporte 44 de cortador se encajan entre sí, es
decir, el borde cortante circunferencial de la cuchilla cortadora
discoidal 40 entra en la superficie del soporte 44 de cortador con
una profundidad de encaje que está en el intervalo de 0,1 mm a 1,5
mm, con más preferencia 0,8 mm, dependiendo la profundidad
seleccionada de varios factores, tales como el espesor de la
cuchilla cortadora discoidal 40 y/o la construcción o el material
del soporte 44 de cortador, etc. Cuando esta profundidad de encaje
se selecciona precisa y adecuadamente, por ejemplo 0,8 mm, se
proporciona una operación de corte optimizada o adecuada o una
condición óptima para cortar la banda 1 de cartón corrugado
mediante la cuchilla cortadora discoidal 40 y el soporte 44 de
cortador. Las construcciones de la cuchilla cortadora discoidal 40
y del soporte 44 de cortador se explicarán con más detalle más
adelante, con referencia a las Figuras 8 a 10.
La cuchilla cortadora discoidal 40 comprende un
dispositivo de amolar 46 que incluye una piedra de amolar 48 para
amolar el borde cortante circunferencial de la cuchilla cortadora
discoidal 40 presionando la piedra de amolar 48 contra la cuchilla
cortadora discoidal 40 durante el movimiento de rotación de la
cuchilla cortadora discoidal 40 para cortar la banda 1 de cartón
corrugado. Obviamente, el dispositivo de amolar 46 se puede usar
para amolar el borde cortante circunferencial de la cuchilla
cortadora discoidal 40 aunque la cuchilla cortadora discoidal 40 no
esté cortando la banda 1 de cartón corrugado, siempre que esté
girando la cuchilla cortadora discoidal 40.
Se hace referencia ahora a la Figura 4, que
ilustra un diagrama de bloques de elementos de control para
controlar el aparato cortador de bandas longitudinales descrito
anteriormente. Como se puede ver en el dibujo, se ha provisto un
detector 50 de posición para detectar la posición vertical del
miembro elevador 36 del dispositivo de elevación 31 descrito
anteriormente con relación a la Figura 3. El detector 50 de posición
está conectado a un dispositivo 52 de control de cabezas. Los
servomotores 32 y 38 están conectados también al dispositivo 52 de
control de cabezas. En una realización alternativa del presente
invento, se podrían usar unos medios de realimentación de posición
en el servomotor 38 en lugar del detector 50 de posición, por lo que
se podría omitir el detector independiente 50 de posición. El
dispositivo 52 de control de cabezas detecta la posición vertical
del miembro elevador 36 por medio del detector 50 de
posicionamiento, y controla al servomotor 38 para situar al miembro
elevador 36 en una altura vertical deseada de acuerdo con la
especificación del pedido para el proceso de corte a realizar. El
dispositivo 52 de control de cabezas controla también al servomotor
32 para posicionar la cabeza cortadora inferior 20 en la dirección
de la anchura de la banda 1 de cartón corrugado de acuerdo con la
especificación del pedido para el proceso de corte. Las otras
cabezas cortadoras inferiores 21 a 24 se controlan de la misma
manera que la cabeza cortadora inferior 20 con el fin de
proporcionar operaciones para cortar la banda 1 de cartón corrugado
de acuerdo con la especificación del pedido para el proceso de
corte.
Además, el aparato 10 cortador de bandas
longitudinales incluye un detector óptico 58 constituido por un
transmisor 54 de haz láser y un receptor 56 de haz láser, y el eje
óptico 60 formado entre los mismos está situado, como se muestra en
la Figura 3, debajo del centro de rotación de la cuchilla cortadora
discoidal 40 en una relación de paralelismo con respecto al eje de
rotación de la cuchilla cortadora discoidal 40, de tal manera que el
haz óptico a lo largo del eje óptico 60 es interrumpido por el
borde cortante circunferencial de la cuchilla cortadora discoidal
40 cuando la cuchilla cortadora discoidal 40 se mueve más hacia
abajo. Cada uno de los radios de las cuchillas cortadoras
discoidales 40 de las cabezas cortadoras inferiores 20 a 24,
respectivamente, se determina mediante una distancia entre el eje
óptico 60 y el centro de rotación de la cuchilla cortadora
discoidal 40 en el momento en que el eje óptico 60 es interrumpido
por la cuchilla cortadora discoidal 40, lo cual ocurre cuando la
cuchilla cortadora discoidal 40 se está moviendo hacia abajo en
dirección a su posición de reposo. En una realización alternativa
del presente invento, se puede situar un eje óptico 60a, como se
muestra en la Figura 3, en un espacio formado entre la banda 1 de
cartón corrugado y la cuchilla cortadora discoidal 40, para formar
un ángulo "zeta" con respecto al eje vertical, que permite que
se mida el radio de la cuchilla cortadora discoidal 40 durante la
operación para cortar la banda 1 de cartón corrugado mediante la
cuchilla cortadora discoidal 40. En esta realización alternativa, la
distancia vertical entre el eje óptico 60a y el centro de rotación
de la cuchilla cortadora discoidal 40 cuando el eje óptico 60a es
interrumpido por la cuchilla cortadora discoidal 40 es igual al
valor que resulta de multiplicar el coseno del ángulo "zeta"
por el radio real de la cuchilla cortadora discoidal 40.
El detector óptico 58 genera una señal de
conexión/desconexión que indica si el eje óptico 60 se ha
interrumpido o no, cuya señal se suministra a un dispositivo 62 de
medida. El dispositivo 62 de medida recibe también una señal que
indica la posición vertical actual de la cuchilla cortadora
discoidal 40 desde el dispositivo 52 de control de cabezas. Las
señales de salida del dispositivo 62 de medida que indican el radio
medido de cada una de las cuchillas cortadoras discoidales 40 se
suministran a un dispositivo automático 64 de compensación, a un
dispositivo 66 de control de amoladura, a un dispositivo 68
predictor de período de vida previsible y a un dispositivo 70 de
control de presentación visual, respectivamente.
Se hace referencia ahora a la Figura 5, que
ilustra un diagrama de flujo que muestra las operaciones para medir
el radio de la cuchilla cortadora discoidal de acuerdo con el
presente invento. El dispositivo 66 de control de amoladura del
aparato 10 cortador de bandas longitudinales recibe una señal de un
dispositivo 67 detector de longitud de corte o de trabajo instalado
en la línea de alimentación de la banda 1 de cartón corrugado, cuya
señal indica la longitud de la banda 1 de cartón corrugado que se
está tratando. El dispositivo 66 de control de amoladura calcula de
forma acumulativa las longitudes totales actuales de corte o de
trabajo de la banda 1 de cartón corrugado cortadas mediante el uso
de las respectivas cuchillas cortadoras discoidales 40 a 44 de las
cabezas cortadoras inferiores 20 a 24, respectivamente. Cuando una
de las longitudes totales actuales de corte o de trabajo
correspondiente a una de las cuchillas cortadoras discoidales 40
alcanza un valor predeterminado, el dispositivo 66 de control de
amoladura ejecuta una operación de amoladura para la respectiva
cuchilla cortadora discoidal 40 mediante el accionamiento del
dispositivo de amolar 46, de tal manera que la operación de amolar
para cada una de las cuchillas cortadoras discoidales 40 se provee
periódicamente. Una vez que ha terminado la operación de amolar, el
dispositivo 66 de control de amoladura guarda en su memoria la
información de que hay que medir el radio de la respectiva cuchilla
cortadora discoidal 40 con el fin de decidir si esta cuchilla
cortadora discoidal 40 tiene un radio suficientemente largo para
proporcionar una operación de corte adecuada, cuya medida se
obtiene cuando esta cuchilla cortadora discoidal 40 se mueve hacia
abajo hacia su posición de reposo.
Más particularmente, este proceso de medida
comienza desde la etapa S1, como se muestra en la Figura 5, en la
que el receptor 56 de haz láser intenta detectar el haz láser
emitido desde el transmisor 54 de haz láser y que pasa a lo largo
del eje óptico 60. Si el haz láser es detectado por el receptor 56
de haz láser, en la etapa siguiente S2, se acciona el servomotor 38
de tal manera que la cuchilla cortadora discoidal 40 se mueva hacia
abajo con el miembro elevador 36 a una velocidad relativamente alta.
Por otra parte, es decir, si el haz láser no es detectado por el
receptor 56 de haz láser, esto significa que el detector óptico 58
que incluye el transmisor 54 de haz láser y el receptor 56 de haz
láser tienen algún problema, y por tanto el proceso pasa a la etapa
S15, en la que un error anormal se gestiona, por ejemplo, mostrando
al operador un mensaje de error.
En la etapa S3, el miembro elevador 36 se mueve
continuamente hacia abajo, hasta que llega a una posición
predeterminada situada, por ejemplo, 2 mm por encima de una posición
en la que se espera que el eje óptico 60 sea interrumpido por el
borde cortante circunferencial de la cuchilla cortadora discoidal
40. Dicha posición predeterminada se elige basándose en el radio
inicial de la cuchilla cortadora discoidal 40 y/o en el radio real
de la misma que se haya medido la última vez. Cuando el miembro
elevador 36 llega a la posición predeterminada explicada con
relación a la etapa S3, la velocidad de movimiento del miembro
elevador 36 se cambia de alta a baja en la etapa S4.
En la etapa S5, la señal del detector óptico 58
indica si el eje óptico 60 es interrumpido o no por la cuchilla
cortadora discoidal 40, y, cuando se detecta la interrupción del eje
óptico 60 por la cuchilla cortadora 40, en la etapa siguiente S6,
la posición actual vertical D3 del miembro elevador 36 detectada por
el detector 50 de posición se guarda en una memoria incluida en el
dispositivo de medida 62.
Incluso después que se haya detectado la
interrupción del eje óptico 60 por la cuchilla cortadora discoidal
40, la cuchilla cortadora discoidal 40 se mueve adicionalmente hacia
abajo durante una distancia predeterminada, por ejemplo, 2 mm por
debajo de la posición en la que se ha detectado la interrupción
(S7). Cuando el detector 50 de posición detecta que la cuchilla
cortadora discoidal 40 se ha movido hacia abajo durante una
distancia predeterminada según se ha explicado anteriormente, en la
etapa siguiente S8, el movimiento de la cuchilla cortadora
discoidal 40 con el miembro elevador 36 se cambia desde una
dirección descendente a una dirección ascendente. mediante el
control del servomotor 38, de tal manera que el miembro cortador
discoidal 40 se mueva hacia arriba a una velocidad relativamente
pequeña.
En la etapa S9, la señal del detector óptico 58
indica si el eje óptico 60 que ha sido interrumpido una vez por la
cuchilla cortadora discoidal 40 ha vuelto o no a interrumpirse otra
vez por el movimiento ascendente de la cuchilla cortadora discoidal
40, y cuando el eje óptico 60 llega a no ser interrumpido, en la
etapa siguiente S10, la posición vertical actual D4 del miembro
elevador 36 detectada por el detector 50 de posición se guarda en
la memoria incluida en el dispositivo de medida 62. En esta
realización, la detección de la posición para el miembro elevador
36 se realiza dos veces, es decir, cuando se mueve hacia abajo y
cuando se mueve hacia arriba, con el fin de perfeccionar la
precisión de las medidas. En una realización alternativa del
presente invento, la detección de posición para el miembro elevador
36 se podría hacer solamente una vez, es decir, cuando el eje
óptico 60 es interrumpido o cuando el eje óptico 60 deja de ser
interrumpido.
Estas etapas desde la S2 hasta la S10 se
ejecutan repetidamente para cada una de las cabezas cortadoras 20 a
24, y cuando dichos procedimientos han terminado para todas las
cabezas cortadoras 20 a 24 (S11), se ejecuta la etapa S12, en la
que se calculan los valores promedio D5 = (D3 + D4) /2 para cada una
de las cabezas cortadoras 20 a 24.
En la etapa siguiente S13, se calcula el
diámetro actual D6 de la cuchilla cortadora discoidal 40 mediante
una ecuación D6 = 260,0 - (D0 . D5) X 2 para cada una de las
cuchillas cortadoras discoidales 40, donde 260,0 mm es un diámetro
inicial de la cuchilla cortadora discoidal 40, D0 es un dato de
posición inicial obtenido de la misma manera que se obtienen el
dato D3 y/o D4, pero cuando la cuchilla cortadora discoidal es
nueva. Esta etapa S13 se ejecuta repetidamente para cada una de las
cabezas cortadoras 20 a 24 (S14). Es obvio que la cuchilla
cortadora discoidal 40 que tiene un diámetro distinto de 260 mm se
puede usar de la misma manera que la mencionada cuchilla que tenga
un diámetro de 260 mm, con el fin de obtener el diámetro actual de
la cuchilla cortadora discoidal 40 basándose en la posición
detectada por el detector de posición 50.
La operación de medida anteriormente descrita se
realiza en tiempos predeterminados, tales como después de haber
terminado la operación de amolar la cuchilla cortadora discoidal 40,
y/o cuando la cuchilla cortadora discoidal 40 se ha usado para
cortar para una longitud predeterminada de corte o de trabajo
después que se ha amolado. Después de cada una de dichas
operaciones de medida, las medidas D6 de las cuchillas cortadoras
discoidales 40 y de las longitudes actuales totales de corte o de
trabajo de las mismas se guardan en la memoria, y simultáneamente
se envían al dispositivo automático 64 de compensación. El
dispositivo automático 64 de compensación obtiene las
características históricas de desgaste de la cuchilla cortadora
discoidal 40 conocidas a partir del diámetro inicial D6 - 0, del
último diámetro medido
D6 - (n-1), y del diámetro actual D6 - n. La característica histórica de desgaste se obtiene para cada una de las cuchillas cortadoras discoidales 40 de las respectivas cabezas cortadoras 20 a 24, y las profundidades respectivas de desgaste \alpha de las cuchillas cortadoras discoidales 40 se envían al dispositivo 52 de control de cabezas.
D6 - (n-1), y del diámetro actual D6 - n. La característica histórica de desgaste se obtiene para cada una de las cuchillas cortadoras discoidales 40 de las respectivas cabezas cortadoras 20 a 24, y las profundidades respectivas de desgaste \alpha de las cuchillas cortadoras discoidales 40 se envían al dispositivo 52 de control de cabezas.
El dispositivo 52 de control de cabezas controla
al servomotor 38 de tal manera que el miembro elevador 36 se sitúe
en una posición Pn, en la que
Pn = P0 - \alpha, siendo P0 la posición inicial del miembro elevador 36 cuando la cuchilla cortadora discoidal 40 es nueva, de tal manera que la profundidad de encaje entre el borde cortante circunferencial de la cuchilla cortadora discoidal 40 y el soporte 44 de cortador durante la operación para cortar la banda 1 de cartón corrugado se ajusta a una profundidad deseada tal como 0,8 mm. Como cada una de las cuchillas cortadoras discoidales 40 de las respectivas cabezas cortadoras inferiores 20 a 24 tiene una profundidad inherente de desgaste \alpha, las posiciones respectivas Pn de las cuchillas cortadoras discoidales 40 son diferentes entre sí.
Pn = P0 - \alpha, siendo P0 la posición inicial del miembro elevador 36 cuando la cuchilla cortadora discoidal 40 es nueva, de tal manera que la profundidad de encaje entre el borde cortante circunferencial de la cuchilla cortadora discoidal 40 y el soporte 44 de cortador durante la operación para cortar la banda 1 de cartón corrugado se ajusta a una profundidad deseada tal como 0,8 mm. Como cada una de las cuchillas cortadoras discoidales 40 de las respectivas cabezas cortadoras inferiores 20 a 24 tiene una profundidad inherente de desgaste \alpha, las posiciones respectivas Pn de las cuchillas cortadoras discoidales 40 son diferentes entre sí.
El dispositivo 66 de control de amoladura
calcula continuamente las longitudes actuales totales de corte o de
trabajo de la banda 1 de cartón corrugado cortadas mediante el uso
de de las respectivas cuchillas cortadoras discoidales de las
cabezas cortadoras inferiores 20 a 24, respectivamente, y cuando una
de las longitudes actuales totales de corte o de trabajo
correspondientes a una de las cuchillas cortadoras discoidales 40
alcanza un valor predeterminado, cuyo valor sugiere que el borde
cortante circunferencial de la cuchilla cortadora discoidal 40 se
ha vuelto romo, el dispositivo 66 de control de amoladura ejecuta la
operación de amolar para las respectivas cuchillas cortadoras
discoidales 40 mediante el accionamiento del dispositivo de amolar
46. La duración para ejecutar esta operación de amolar se ajusta de
manera que sea mayor que el tiempo necesario para afilar el borde
cortante circunferencial de la cuchilla cortadora discoidal 40. Más
particularmente, la duración para la operación de amolar se ajusta
inicialmente en 5 segundos, cuya duración se variará basándose en
el radio de la cuchilla cortadora discoidal 40 medido por el
dispositivo de medida 62, por ejemplo, de acuerdo con una base de
datos numéricos (tabla) incluida en el dispositivo 66 de control de
amoladura.
El dispositivo predictor 68 del período
previsible de vida acepta los diámetros y las longitudes actuales
totales de corte o de trabajo de las respectivas cuchillas
cortadoras discoidales 40 procedentes del dispositivo de medida 62,
cuya relación entre dichos diámetros y longitudes se muestra
típicamente en la Figura 11, y predice los períodos respectivos de
vida previsibles para las cuchillas cortadoras discoidales 40. Como
se ha mostrado en la Figura 11, se ha proporcionado una ecuación
prototipo para dibujar una curva que se va a ajustar de manera que
se corresponda con la curva característica real mediante la
configuración de variables de la ecuación al dispositivo predictor
68 de período de vida previsible, de tal manera que la ecuación se
completa mediante la sustitución de las variables basándose en los
diámetros reales de las cuchillas cortadoras discoidales 40 medidos
por el dispositivo de medida 62. Mediante el uso de la ecuación
completada, se puede obtener la longitud actual total de corte o de
trabajo correspondiente al diámetro de 230 mm. En una alternativa
más sencilla de una realización del presente invento, se puede usar
una primera aproximación empleando el diámetro actual y el diámetro
medido anteriormente, por ejemplo, 100.000 m antes, con el fin de
predecir la longitud final de corte o de trabajo correspondiente al
diámetro de 230 mm. Por tanto, se puede predecir la longitud final
de corte o de trabajo de la cuchilla cortadora discoidal 40 cuando
la cuchilla cortadora discoidal 40 ya no se puede usar más debido a
que se ha desgastado hasta llegar a su diámetro mínimo, por ejemplo,
230 mm en esta realización.
El dispositivo de medida 62 proporciona también
información en cuanto al diámetro que se está midiendo y a la
longitud actual total de corte o de trabajo al dispositivo 70 de
control de presentación visual, el cual muestra los datos en una
pantalla 72. En esta realización, unos medios de medida están
constituidos por el detector de posición 50, el detector óptico 58
y el dispositivo de medida 62, o, además de estos, el dispositivo
de amolar 46.
Refiriéndose ahora a las Figuras 8 a 10, a
continuación se explica la relación de encaje entre la cuchilla
cortadora discoidal 40 y el soporte 44 de cortador.
Como se puede ver en la Figura 8, el borde
cortante circunferencial de la cuchilla cortadora discoidal 40
entra en la superficie del soporte 44 de cortador mediante una
profundidad de encaje. La profundidad de encaje puede estar en el
intervalo de 0,1 mm a 1,5 mm, y normalmente es de 0,8 mm. Como se
puede ver en la Figura 9, el soporte 44 de cortador está formado de
un material elástico tal como uretano o nailon con el fin de
permitir alcanzar la profundidad de encaje. En una realización
alternativa del presente invento, como se muestra en la Figura 10,
el soporte 44 de cortador comprende una pluralidad dispuesta
alternadamente de placas 44a de fibra de carbono y espaciadores 44b
de tal manera que se forme una rendija 44c entre cada una de las
placas 44a de fibras de carbono y los espaciadores 44b para que se
pueda alojar en el interior de la misma el borde cortante
circunferencial de la cuchilla cortadora discoidal 40, obteniendo de
ese modo la profundidad de encaje.
Aunque la realización descrita anteriormente
incluye el dispositivo elevador 31 para cada una de las cabezas
cortadoras inferiores 20 a 24, respectivamente, una realización
alternativa del presente invento representada en la Figura 6 puede
estar comprendida por un dispositivo elevador 74 para mover el
miembro de viga inferior 28 en las direcciones ascendente y/o
descendente, por lo cual todas las cabezas cortadoras inferiores 20
a 24 se mueven simultáneamente. En dicha realización, la
compensación se basa en un diámetro medio de todas las cuchillas
cortadoras discoidales 40 de las cabezas cortadoras inferiores 20 a
24, o en uno de los diámetros de las cuchillas cortadoras
discoidales 40 de las cabezas cortadoras inferiores 20 a 24.
Se hace referencia ahora a la Figura 7, que
ilustra otros medios de medida de acuerdo con una realización
alternativa del presente invento. Estos medios de medida, que
constan también de unos medios de amolar, están comprendidos por un
par de piedras de amolar discoidales 76 y 78 que se pueden mover
acercándose y separándose del centro de rotación de la cuchilla
cortadora discoidal 40 mediante un cilindro impulsor 80. El cilindro
impulsor 80 incluye un detector de posicionamiento 82 para detectar
los movimientos de las piedras de amolar 76 y 78 por el cilindro
impulsor 80 con el fin de obtener las posicione de las piedras de
amolar 76 y 78 cuando están encajando con la cuchilla cortadora
discoidal 40. El diámetro de la cuchilla cortadora discoidal 40 se
mide basándose en las posiciones de las piedras de amolar 76 y 78
comparadas con las correspondientes cuando la cuchilla cortadora
discoidal 40 estaba nueva.
Las realizaciones mostradas en los dibujos y
descritas anteriormente son solamente una forma de llevar a la
práctica el asunto de este invento. Los expertos en la técnica
podrán llevar el invento a la práctica en diferentes realizaciones
sin apartarse del alcance de las reivindicaciones.
Por tanto, el presente invento provee un aparato
cortador de bandas longitudinales con un dispositivo de
compensación para las cuchillas cortadoras del mismo en el que las
posiciones verticales de las cuchillas cortadoras discoidales se
compensan basándose en los radios y/o diámetros medidos de las
cuchillas cortadoras discoidales, proporcionando de ese modo una
operación estable o adecuada para cortar la bada de cartón
corrugado.
Claims (7)
1. Un aparato (2) cortador de bandas
longitudinales para cortar una banda (1) de cartón corrugado que se
introduce continuamente a lo largo de una línea de alimentación
mediante el movimiento de al menos una de una pluralidad de
cuchillas cortadoras discoidales (40) de dicho aparato (2) cortador
de bandas longitudinales impulsadas por respectivos medios
elevadores (31) hacia dicha banda de cartón corrugado, que
comprende:
unos medios de amolar (46) para amolar cada una
de las cuchillas cortadoras discoidales (40), caracterizados
porque comprenden además:
unos medios de medida (58) para medir al menos
uno de los radios y/o diámetros de dichas cuchillas cortadoras
discoidales (40); y
unos medios de compensación automática (32, 64)
para compensar la profundidad de encaje entre dichas cuchillas
cortadoras discoidales (40) y dichos soportes (44) de cortador
basándose en dichos radios de las citadas cuchillas cortadoras
discoidales medidos por dichos medios de medida (58) con el fin de
proveer una operación optimizada o adecuada para cortar dicha banda
(1) de cartón corrugado entre dichas cuchillas cortadoras
discoidales (40) y el soporte (44) de cortador.
2. El aparato cortador de bandas longitudinales
según se ha reivindicado en la reivindicación 1, cuyos medios de
medida comprenden además:
unos detectores de posición (50) para detectar
la posición vertical de cada una de dichas cuchillas cortadoras
discoidales (40);
un detector óptico (58) que tiene un eje óptico
(60) dispuesto generalmente en una relación de paralelismo con
respecto a la superficie de dicha banda (1) de cartón corrugado,
cuyo eje óptico (60) está dispuesto junto a los bordes cortantes
circunferenciales de dichas cuchillas cortadoras discoidales
(40);
unos medios de cálculo (62) para calcular el
radio de al menos una de las cuchillas cortadoras discoidales
basándose en la posición vertical de dicha cuchilla cortadora
discoidal detectada por dicho detector de posición (50) cuando los
bordes cortantes circunferenciales de dicha cuchilla cortadora
discoidal (40) interrumpen a dicho eje óptico (60) de dicho
detector óptico.
3. El aparato cortador de bandas longitudinales
según se ha reivindicado en las reivindicaciones 1 ó 2, en el que
dichas cuchillas cortadoras discoidales (40) se impulsan
independientemente en dirección vertical por dichos medios
elevadores respectivos
(31).
(31).
4. El aparato cortador de bandas longitudinales
según se ha reivindicado en las reivindicaciones 1, 2 ó 3, en el
que dichos medios de amolar (46) se controlan de tal manera que las
duraciones respectivas de la operación para amolar cada una de
dichas cuchillas cortadoras discoidales se controlan basándose en
los radios respectivos de dichas cuchillas cortadoras discoidales
(40) medidos por dichos medios de medida (58, 62).
5. El aparato cortador de bandas longitudinales
según se ha reivindicado en la reivindicación 1, en el que los
radios de dichas cuchillas cortadoras discoidales (40) se miden
basándose en las posiciones de dichos medios de amolar (46) cuando
dichos medios de amolar (46) acaban la operación de amolar para
dichas cuchillas cortadoras discoidales (40).
6. El aparato cortador (2) de bandas
longitudinales según se ha reivindicado en una cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 5, que comprende además unos medios de
predicción (68) para predecir los respectivos períodos de vida
previsibles para dichas cuchillas cortadoras discoidales (40)
basándose en los radios de dichas cuchillas cortadoras discoidales
(40) medidos por dichos medios de medida (58, 62) y en la longitud
actual total de corte o de trabajo de dichas cuchillas cortadoras
discoidales (40) desde que eran nuevas, en el que dichos medios de
predicción (68) predicen dichos respectivos períodos de vida
previsibles para dichas cuchillas cortadoras discoidales (40)
mediante la consideración de datos de muestreo extraídos de la curva
de funcionamiento que representa las relaciones históricas entre
los radios de dichas cuchillas cortadoras discoidales (40) y la
longitud de corte o de trabajo de las mismas.
7. El aparato (2) cortador de bandas
longitudinales según se ha reivindicado en una cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 6, que comprende además unos medios de
presentación visual (72) para presentar visualmente los radios de
dichas cuchillas cortadoras discoidales (40) medidos por dichos
medios de
medida (58, 62, 64).
medida (58, 62, 64).
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