ES2278134T3 - Rodillo plegador y metodo de plegado para maquinas convertidoras de papel. - Google Patents

Abstract

Rodillo (1) plegador que se usa en máquinas convertidoras de papel o productos similares, comprendiendo dichas máquinas un primer y un segundo rodillo (1a, 1b) plegador contrarrotatorio que tienen un cuerpo sustancialmente cilíndrico y una pluralidad de medios (3) de plegado, estando dicha pluralidad de medios (3) de plegado previstos en un área de plegado que es una parte de la longitud global de dicho cuerpo sustancialmente cilíndrico, en el que dichos primer y segundo rodillo (1a, 1b) plegador interactúan en una línea (15) de contacto para realizar, en dicha área de plegado y aguas abajo de dicha línea de contacto, una pila (50) de hojas plegadas y/o interplegadas, caracterizado porque se proporciona al menos un soporte (10) en dicha área de plegado para cada uno de dichos rodillos (1a, 1b) plegadores distanciados de dicha línea (15) de contacto y con el fin de no dificultar las operaciones de plegado en dicha área de plegado.

Description

Rodillo plegador y método de plegado para máquinas convertidoras de papel.

Campo de la invención

La presente invención se refiere al campo de las máquinas convertidoras de papel y productos similares, y de manera más precisa se refiere a un rodillo plegador que se usa en máquinas para plegar o interplegar hojas.

Adicionalmente, la presente invención se refiere a un método de plegado llevado a cabo por este rodillo.

Descripción de la técnica anterior

Como es sabido, en la industria de conversión de papel se usan una variedad de máquinas y procesos para hacer servilletas de papel, pañales, ciertos tipos de papel higiénico y otros artículos en forma de pilas de hojas plegadas o interplegadas.

Un proceso de producción comienza por una banda que tiene una cierta anchura transversal, de la que se obtienen hojas que se pliegan, se apilan de manera continua y luego se separan en pilas de la misma altura como los paquetes finales. Cada una de las pilas se denomina tronco y tiene la misma longitud que la anchura transversal descrita anteriormente. Los troncos, por otra parte, se cortan y se envuelven en muchos paquetes con determinado tamaño final.

En algunos casos, las hojas que se obtienen de la banda se pliegan de manera separada unas de otras y luego se apilan ya plegadas. En otros casos, las hojas se interpliegan, concretamente se pliegan en paneles mediante superposición al mismo tiempo de un panel de una hoja anterior con un panel de una hoja siguiente. De este modo, cuando se tira de una hoja de la pila, en el momento del uso también se tira de un panel de la hoja siguiente hacia afuera, con las consecuentes ventajas para ciertos tipos de usos. Entre las posibles formas de interplegado se conocen pilas de hojas L, Z o W interplegadas que tienen 2, 3 ó 4 paneles respectivamente.

Para la producción de pilas interplegadas se conocen máquinas que usan una o dos bandas de papel procedentes de una bobina que se cortan en hojas y luego se alimentan de manera desplazada una con respecto a la otra sobre rodillos contrarrotatorios plegadores.

De manera más precisa, las bandas se cortan en hojas por medio de rodillos cortadores que se acoplan con cuchillas respectivas. En el caso de interplegado L o W, las bandas se cortan de tal manera que forman una secuencia de hojas desplazadas procedentes preferiblemente de dos direcciones diferentes. Por lo tanto, las hojas procedentes de ambas direcciones se alimentan de manera alternativa a los rodillos plegares de tal manera que cada hoja procedente de una primera dirección se superpone a una parte de la hoja procedente de una segunda dirección, y viceversa.

Las hojas procedentes de ambas direcciones, con el fin de superponerse de la manera descrita con anterioridad, se adhieren a los rodillos plegadores respectivos por medio de succión de vacío o por medio de un agarre mecánico.

En máquinas en las que unas fijaciones mecánicas sujetan el papel, se usan rodillos 101 plegadores especiales, como se muestra de forma esquemática en las figuras 1 y 2. En particular, un rodillo 101 plegador de la técnica anterior está equipado de manera circunferencial con una pluralidad de elementos 103 de plegado que se alternan con una pluralidad de fijaciones 104 mecánicas. En particular, cada fijación 104 mecánica consiste en una garra 104a fija y una garra 104b que móvil accionadas por un mecanismo de leva.

El proceso de plegado de las hojas o de las bandas de papel proporciona dos rodillos 101 plegadores contrarrotatorios dispuestos de manera perfectamente paralela el uno respecto al otro y muy próximos entre sí. En una línea, en los sucesivo denominada "línea de contacto", la distancia entre ellos es muy corta. En realidad no se tocan físicamente, pero en esa línea ambos rodillos capturan las hojas de manera alternativa; Más en detalle, a lo largo de la línea de contacto un elemento 103 de plegado de un rodillo fuerza una hoja o banda de papel dentro de una fijación 104 mecánica del otro rodillo según una combinación predeterminada de movimientos. La alternación de los elementos 130 de plegado y las fijaciones 104 mecánicas en el límite del rodillo 101 plegador causa el plegado de la hoja o banda de papel procesado según configuraciones posibles diferentes.

Con más detalle, cuando la fijación 104 mecánica está en una primera posición angular predeterminada, una leva acciona la garra 104b móvil y empuja contra la garra 104a fija a la hoja, que se acopla en la superficie del rodillo 101 plegador. Entonces, cuando la fijación 104 mecánica está en una segunda posición predeterminada angular, el mecanismo de leva abre la fijación 104 mecánica liberando la hoja que entonces abandona la superficie 101 del rodillo.

Por tanto, la hoja o la banda de papel se sujeta en el rodillo plegador en una cierta parte angular definida entre las posiciones angulares descritas anteriormente. Entonces, el extremo aguas abajo de cada hoja abandona su propio rodillo plegador en la línea de contacto entre los dos rodillos, adhiriéndose al otro rodillo plegador, al que también se adhiere el extremo aguas arriba de la hoja previa.

En el documento US5147273 se proporciona un ejemplo de rodillos plegadores de la técnica anterior como los de las figuras 1 y 2.

Además de los sistemas de sujeción de hojas mecánicos, se conocen sistemas de sujeción de vacío en los que se provoca que la hoja de papel se adhiera a la superficie del rodillo plegador por un sistema de succión de vacío. Además, se conocen sistemas mecánicos - de vacío mixtos.

Tanto como en el caso de los rodillos plegadores con fijaciones mecánicas como en el de rodillos plegadores de vacío, los rodillos plegadores proporcionan un área de plegado, en la que están dispuestas las fijaciones u orificios de succión y en la que ocurre el proceso de interplegado, y un área de soporte en los extremos, en la que dan vueltas con respecto a soportes fijos y en la que se aplica un par de torsión por medios de motorización. Esto es evidente en la figura 3 del documento US5147273. La longitud global de los rodillos es la suma del área de plegado y el área de soporte.

El área de plegado proporciona una sucesión de anillos de plegado alternados con una pluralidad de ranuras anulares. En los anillos de plegado se disponen o bien las fijaciones o bien los orificios de succión, mientras que en las ranuras se acoplan dedos de plegado, para ayudar al proceso de plegado.

En las máquinas de interplegado de todo tipo se observa la necesidad de incrementar la anchura de las hojas de interplegado, obteniéndose troncos más largos que cortar para aumentar la productividad del proceso y para reducir los costes de producción. Esto requeriría un incremento en el área de plegado y, en consecuencia, un incremento global de la longitud de los rodillos, lo que es técnicamente imposible.

De hecho, por un lado, una razón técnica es que el diámetro de los rodillos debería también incrementarse de manera proporcional, pero esto es imposible porque el diámetro viene estrictamente dado por un desarrollo lineal determinado necesario para el interplegado. Por otro lado, incluso manteniéndose el mismo diámetro, la longitud de los rodillos no puede incrementarse, ya que ya están debilitados por la presencia de ranuras circunferenciales u orificios de succión, y durante el proceso de producción ya están sometidos a una curvatura que no puede evitarse, que tiene que ser mínima para no dañar la máquina y/o el producto. Por lo tanto, los rodillos plegadores de longitud incrementada no pueden producirse más allá de un cierto límite, porque esto causa que le rodillo se curve demasiado, limitándose de este modo la longitud máxima del tronco a la salida de la máquina, lo que limita por tanto la productividad.

Sumario de la invención

Es por tanto objeto de la presente invención proporcionar un rodillo plegador para máquinas convertidoras de papel o productos similares, que permiten tratar bandas u hojas de anchura incrementada sin que afecte a la estabilidad y al correcto funcionamiento de la máquina.

Es otro objeto de la invención proporcionar un rodillo de este tipo que permita una tasa de producción alta.

Es un objeto particular de la presente invención proporcionar un método de plegado, para convertir hojas o bandas de papel o material similar en pilas de hojas plegadas y/o intreplegadas, que se lleva a cabo mediante este rodillo.

Este y otros objetos se logran con un rodillo plegador, según la presente invención, que puede usarse en máquinas convertidoras de papel o productos similares, comprendiendo dichas máquinas un primer y segundo rodillo plegador contrarrotatorio que tienen un cuerpo cilíndrico equipado con una pluralidad de anillos de plegado alternados con una pluralidad de ranuras, proporcionándose dicha pluralidad de medios de plegado en un área de plegado que es parte de la longitud global de dicho cuerpo substancialmente cilíndrico, en el que dicho primer y dicho segundo rodillo plegador interaccionan en una línea de contacto para formar una pila de hojas plegadas y/o interplegadas, dentro de dicha área de plegado y aguas abajo de dicha línea de contacto, cuya característica principal es proporcionar en dicha área de plegado al menos un soporte para dicho rodillo plegador dispuesto opuesto de manera substancial a dicha línea de contacto y con el fin de no impedir las operaciones de plegado en el área de plegado.

De manera ventajosa, entre el soporte y el rodillo plegador respectivo se proporciona un cojinete adecuado para permitir la rotación libre del rodillo con respecto al soporte.

En particular, el o cada soporte mantiene el rodillo plegador relativo en una parte no ocupada por los anillos de plegado. De esta manera, la presencia del soporte no interfiere con la operación de ajuste del rodillo plegador, permitiéndose de este modo procesar la hoja o banda de papel sin interrupción de continuidad. Adicionalmente, el uso de un soporte no requiere trabajo adicional especial con respecto a un rodillo plegador de la técnica anterior.

Una ventaja significativa que se deriva de la elección de usar un soporte dispuesto en un determinado punto del rodillo plegador es controlar la distribución de las fuerzas en el propio rodillo y luego limitar en condiciones operativas su curvatura de tal manera que la deformación no exceda un valor crítico, por encima del cual la máquina o el producto se dañarían. En particular, la presencia del soporte permite proporcionar rodillos plegadores de longitud considerable y tratar, por lo tanto, bandas u hojas de papel mucho más anchas de este modo incrementando la productividad de la máquina y la flexibilidad de la misma.

De manera ventajosa, cada uno de los rodillos plegadores comprende al menos un primer y un segundo cuerpo cilíndrico conectados de manera operativa en un extremo de manera que pueden rotar de manera solidaria. En este caso, el soporte y el cojinete relativo pueden estar dispuestos en los extremos conectados de manera operativa de los dos cuerpos cilíndricos. Esta solución facilita el ensamblaje del cojinete y permite obtener rodillos largos partiendo de partes más cortas.

Según otro aspecto de la invención, un método para obtener productos de papel o similares en la forma de hojas plegadas y/o interplegadas proporciona las etapas de alimentar y mover una hoja o banda de papel en una máquina de plegado y/o interplegado hasta un par de rodillos contrarrotatorios de plegado, proporcionándose una pluralidad de medios de plegado en un área de plegado que forma parte de la longitud global de dichos rodillos contrarrotatorios, siendo dichos rodillos adecuados para cooperar en una línea de contacto para formar una pila de hojas interplegadas y/o plegadas, dentro de dicha área de plegado y aguas abajo de la línea de contacto, cuya principal característica es que los rodillos de plegado están sujetos por soportes substancialmente opuestos a la línea de contacto de cada rodillo sin impedir las operaciones de plegado en el área de plegado.

Breve descripción de los dibujos

Características adicionales y ventajas del rodillo plegador, según la presente invención, quedarán más claras con la siguiente descripción de una realización de las mismas con referencia a los dibujos adjuntos, en los que:

- las figuras 1 y 2 muestran respectivamente una vista en perspectiva y una vista en planta superior de un rodillo plegador con un sistema de fijación mecánico de la técnica anterior;

- la figura 3 muestra en una vista en alzado lateral una posible realización de un rodillo plegador, según la presente invención;

- la figura 4 muestra una sección transversal longitudinal del rodillo plegador según las flechas IV-IV de la figura 3.

- La figura 5 muestra una vista en perspectiva del rodillo plegador de la figura 3;

- la figura 6 muestra una vista en perspectiva de un detalle de un plano de sección del rodillo plegador de la figura 5 realzando las partes del mismo;

- la figura 7 muestra esquemáticamente la posición relativa de dos rodillos plegadores y de los soportes relativos.

Descripción detallada de una realización preferida

En la figura 3 se muestra un rodillo 1 plegador en una vista en alzado lateral que puede usarse en máquinas convertidoras de papel o productos similares tales como máquinas de plegado o interplegado, según la invención.

Como un rodillo 101 plegador de tipo mecánico de la técnica anterior, el rodillo plegador de la figura 3 tiene una pluralidad de elementos 3 de plegado dispuestos en filas longitudinales alternados con una pluralidad de fijaciones 4 mecánicas formadas por una garra 4a fija y una garra 4b móvil. También las fijaciones 4 mecánicas se disponen en filas longitudinales y forman con los elementos 3 de plegado una pluralidad de anillos 5 de plegado alternados con una pluralidad de ranuras 6.

Los rodillos 1a y 1b plegadores proporcionan un área de plegado, en la que se disponen los elementos 3 y 4 de plegado y en la que se produce el proceso de interplegado, y un área 2 de soporte en los extremos (figura 3), en la que dan vueltas con respecto a soportes fijos (no mostrados) y en la que se aplica un par de torsión por medios motorización. La longitud global de los rodillos es la suma del área de plegado y el área de soporte.

En particular, tal como se muestra en forma esquemática en la figura 7, una máquina de plegado o interplegado comprende un primer rodillo 1a plegador y un segundo rodillo 1b plegador, que giran en sentido contrario. Los rodillos 1a y 1b se disponen de manera perfectamente paralela el uno respecto al otro y muy próximos entre sí. En una línea, en lo sucesivo denominada "línea 15 de contacto" la distancia entre ellos es muy corta. En realidad no se tocan físicamente, pero en esa línea las hojas se capturan de manera alternativa por uno de los rodillos 1a o 1b. Más en detalle, interactúan en la línea 15 de contacto y producen una pila 50 de hojas plegadas y/o interplegadas en el área de plegado y aguas abajo de la línea 15 de contacto.

En particular, en el instante mostrado en la figura 7, en la línea 15 de contacto, un elemento 3b de plegado del rodillo 1b interactúa con una fijación 4a mecánica del rodillo 1a para hacer que la hoja de papel, no mostrada, se adhiera a la superficie del rodillo relativo. La alternancia de elementos 3 de plegado y de fijaciones 4 mecánicas en el límite de los rodillos 1 de plegado y la presencia de dedos 25a y 25b de plegado permiten la formación de pilas 50 de hojas plegadas o interplegadas.

En particular, cada rodillo 1a o 1b plegador se sostiene al menos por un soporte 10a ó 10b, respectivamente, dispuesto substancialmente opuesto a la línea 15 de contacto con el fin de no impedir la operación en el área de plegado. Como se muestra en la figura 5, y más en detalle en la figura 6, entre el soporte 10 y el rodillo 1 plegador se monta un cojinete 20 que permite una rotación relativa.

Se debe advertir que el soporte 10 sostiene al rodillo 1 plegador en una parte angular no ocupada de manera circunferencial por elementos 3 de plegado y por fijaciones 4 mecánicas (figura 6), y que se inclina en un cierto ángulo con respecto a un plano que contiene los centros de los dos rodillos. De esta manera, la presencia del soporte 10 no interfiere con la operación de ajuste de los rodillos 1a y 1b plegadores y permite procesar la hoja o banda de papel sin interrupción de continuidad. Adicionalmente, el uso de un soporte 10 no requiere más trabajos especiales con respecto a un rodillo 101 plegador de la técnica anterior, como resultará evidente comparando, por ejemplo, la figura 1, en la que se muestra un rodillo 101 de la técnica anterior, con la figura 5, en la que se muestra en su lugar un rodillo 1 según la invención. El uso del soporte 10 permite hacer rodillos 1 plegadores de longitud considerable y tratar, por tanto, bandas y hojas de papel de considerable longitud, aumentando de este modo la productividad y la flexibilidad de la máquina sin afectar al correcto funcionamiento.

Tal como se muestra en las figuras 4 a 6, un rodillo 1 plegador puede estar también hecho de más piezas. Por ejemplo, puede comprender un primer cuerpo 1' cilíndrico conectado de manera rígida en un extremo a un segundo cuerpo 1'' cilíndrico de tal manera que, en condiciones operativas, pueden rotar de manera solidaria. En este caso, el soporte 10 y el cojinete 20 relativo pueden disponerse de manera ventajosa en la región de conexión de los dos cuerpos cilíndricos.

A pesar de que se ha hecho referencia a rodillos plegadores mecánicos, no se excluye que la invención se aplique a rodillos plegadores con un sistema de succión de vacío y/o una superficie de rodillos plegadores con sistemas mecánicos - de vacío mixtos.

La descripción anterior de una realización específica revelará totalmente la invención según el punto de vista conceptual, de tal manera que otros, aplicando el conocimiento actual, serán capaz de modificar y/o adaptar a varias aplicaciones esta realización sin investigar más y sin alejarse de la invención, y es por tanto necesario entender que tales adaptaciones se habrán de considerar como equivalentes a la realización específica. Los medios y los materiales para realizar las diferentes funciones descritas en el presente documento podrían tener una naturaleza diferente sin, por esta razón, alejarse del campo de la invención. Se debe entender que la fraseología o terminología que se ha empleado aquí tienen como finalidad describir y no limitar.

Claims (6)

1. Rodillo (1) plegador que se usa en máquinas convertidoras de papel o productos similares, comprendiendo dichas máquinas un primer y un segundo rodillo (1a, 1b) plegador contrarrotatorio que tienen un cuerpo sustancialmente cilíndrico y una pluralidad de medios (3) de plegado, estando dicha pluralidad de medios (3) de plegado previstos en un área de plegado que es una parte de la longitud global de dicho cuerpo sustancialmente cilíndrico, en el que dichos primer y segundo rodillo (1a, 1b) plegador interactúan en una línea (15) de contacto para realizar, en dicha área de plegado y aguas abajo de dicha línea de contacto, una pila (50) de hojas plegadas y/o interplegadas, caracterizado porque se proporciona al menos un soporte (10) en dicha área de plegado para cada uno de dichos rodillos (1a, 1b) plegadores distanciados de dicha línea (15) de contacto y con el fin de no dificultar las operaciones de plegado en dicha área de plegado.

2. Rodillo plegador, según la reivindicación 1, en el que entre dicho soporte y dicho rodillo plegador se proporciona un cojinete adecuado para permitir una rotación libre de dicho rodillo plegador con respecto a dicho soporte.

3. Rodillo plegador, según la reivindicación 1, en el que dicha área de plegado proporciona una sucesión de anillos de plegado alternados con una pluralidad de ranuras anulares, manteniendo dicho al menos un soporte dicho rodillo plegador en una parte no ocupada por dichos anillos de plegado.

4. Rodillo plegador, según la reivindicación 1, en el que dicho rodillo plegador comprende al menos un primer y un segundo cuerpo cilíndrico, coaxiales uno respecto al otro, y conectados de manera operativa entre sí en un extremo de tal manera que pueden rotar de manera solidaria.

5. Rodillo plegador, según la reivindicación 4, en el que dicho soporte y el cojinete relativo están dispuestos en dichos extremos que están conectados de manera operativa entre sí.

6. Método para obtener hojas plegadas y/o interplegadas de papel y productos similares mediante la alimentación y movimiento de una hoja o banda de papel o productos similares en una máquina de plegado y/o interplegado sobre una pareja de rodillos (1a, 1b) contrarrotatorios plegadores, proporcionándose una pluralidad de medios (3) de plegado en un área de plegado que es una parte de la longitud global de dichos rodillos contrarrotatorios, siendo dichos rodillos (1a, 1b) adecuados para cooperar en una línea (15) de contacto para formar una pila (50) de hojas interplegadas y/ o plegadas, en dicha área y aguas abajo de dicha línea de contacto, caracterizado porque dichos rodillos se sujetan por un soporte (10) que está dispuesto en dicha área de plegado y distanciado de dicha línea (15) de contacto sin dificultar las operaciones de plegado en dicha área de plegado.