ES2278318T3 - Dispositivo para la produccion de productos en banda multicapa y procedimiento correspondiente. - Google Patents

Dispositivo para la produccion de productos en banda multicapa y procedimiento correspondiente. Download PDF

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Abstract

Dispositivo para unir por lo menos dos capas continuas (V1, V3) para conformar un material en banda (N), que comprende: - un camino para por lo menos una primera capa (V1), y un camino para por lo menos una segunda capa (V3); - a lo largo del camino de dicha primera capa, un rodillo de guiado (3) para dicha primera capa (V1); - un cilindro motorizado (5) provisto de protuberancias (5P), asociado con dicho rodillo de guiado (3) y alrededor del cual se extiende el camino de dicha primera capa; - un aplicador de cola (7) que coopera con dicho cilindro (5), dispuesto a lo largo del camino de dicha primera capa, entre dicho rodillo de guiado (3) y un rodillo de presión (9) que coopera con dicho cilindro (5); caracterizado porque dicho rodillo de guiado (3) está motorizado y presenta por lo menos una primera posición de funcionamiento en la que no presiona contra dicho cilindro (5), y una segunda posición de funcionamiento en la que se presiona contra dicho cilindro para gofrar la primera capa, pudiéndose controlar las velocidades periféricas de dicho rodillo de guiado (3) y de dicho cilindro (5) con el fin de tensar la primera capa suministrada alrededor del cilindro.

Description

Dispositivo para la producción de productos en banda multicapa y procedimiento correspondiente.
Campo técnico
La presente invención se refiere a un dispositivo para la producción de un material en banda multicapa, y a un procedimiento para la producción de dicho material.
Estado de la técnica
En la producción de materiales en banda de papel, tales como, en particular, papel tisú, con frecuencia es necesario unir entre sí dos o más capas para obtener un material multicapa. En algunos casos las capas se gofran, es decir, se someten a deformación alimentando cada capa entre un cilindro gofrador provisto de protuberancias y un rodillo de presión. Posteriormente, tras aplicar una cola a por lo menos una de las dos capas, en la mayor parte en resalte de su gofrado, las dos capas se unen mediante laminación. Se describen unos ejemplos de dispositivos de gofrado-laminado utilizados para este tipo de producción en los documentos US-A-3.414.459; US-A-4.978.565; US-A-5.173.351; US-A-5.096.527; US-A-3.961.119; WO-A-9720687; WO-A-9720688; WO-A-9720689; GB-A-1.225.440; US-A-3.694.300; WO-A-9618771; US-A-4.320.162.
El documento WO-A-9944514 describe un dispositivo para realizar el gofrado y el encolado de dos o más capas, que está provisto de: un cilindro gofrador provisto de protuberancias, con el cual cooperan un primer rodillo de presión, para gofrar una primera capa de material en banda, un dispensador de cola, un segundo rodillo que determina con el cilindro gofrador un paso de laminación, en el que la primera capa gofrada y encolada se une mediante laminación a una segunda capa.
Con un dispositivo de este tipo se obtiene un producto en banda con por lo menos dos capas, estando por lo menos una de ellas gofrada. Están previstas unas unidades de gofrado previo para realizar un gofrado del fondo en las dos capas, que se añade al gofrado realizado mediante el cilindro gofrador en combinación con el rodillo de presión.
El documento US-A-3.673.052 describe un dispositivo para realizar el gofrado y el encolado de dos capas de material de papel. Una primera capa se gofra entre dos cilindros gofradores, alimentados alrededor de un rodillo de guiado libre y alrededor de un rodillo de encolado provisto de un revestimiento de caucho con una serie de protuberancias. Dicha capa se dispone sobre las protuberancias y se alimenta con cola por medio de un rodillo dispensador de cola en las zonas que se corresponden con dichas protuberancias. Un cilindro de unión coopera con el cilindro de encolado formando con el mismo un paso de laminación, a través del cual se alimentan tanto la primera capa, provista de cola, como una segunda capa previamente gofrada.
El documento WO-A-0242061 describe un dispositivo para producir el encolado en unos puntos o zonas entre dos capas de material en banda. Para este fin se alimenta una primera capa a un paso entre un rodillo de presión y un cilindro provisto de protuberancias. Las dimensiones de las protuberancias, la presión ejercida por el rodillo de presión y la dureza del mismo se seleccionan para imprimir una deformación mínima, particularmente invisible, en la capa en el nivel de las protuberancias del cilindro. La deformación resulta, sin embargo, ser suficiente para hacer que las zonas de la capa que deben recibir cola sobresalgan con respecto a la superficie circundante.
Por el documento DE-A-2031498 es conocido otro dispositivo para unir dos capas continuas para conformar un material en banda.
Objetivos y sumario de la invención
El objetivo de la presente invención consiste en realizar un dispositivo que pueda producir un material en banda multicapa encolado por zonas, en el que la cola (si se requiere) puede ser invisible. El objetivo de una forma de realización mejorada de la invención consiste asimismo en proporcionar un dispositivo de este tipo que pueda asimismo producir, con unos pequeños ajustes si es necesario, un material en banda multicapa gofrado.
Éste y otros objetivos y ventajas que resultarán evidentes para los expertos en la materia a partir de la lectura del texto siguiente, se obtienen sustancialmente con un dispositivo para la unión de por lo menos dos capas continuas para conformar un material en banda según las características de la reivindicación 1.
Ventajosamente, la superficie del rodillo de guiado presenta un alto coeficiente de rozamiento, que puede obtenerse, por ejemplo, con un revestimiento de caucho u otro material elástico y con un alto coeficiente de rozamiento.
Con el dispositivo de la invención es posible obtener un material multicapa encolado únicamente por zonas, tensando la primera capa entre el rodillo de guiado motorizado y el cilindro motorizado provisto de protuberancias, manteniendo el rodillo y el cilindro a una distancia entre sí. La tensión se imparte controlando las velocidades periféricas de los dos elementos mencionados anteriormente. Dicha capa se estira y deforma de esta manera sobre las protuberancias o resaltes del cilindro, de manera que las partes del mismo que se apoyan en las protuberancias del cilindro presentan un resalte radialmente en mayor medida con respecto a la superficie circundante. El dispensador de cola aplica la cola en estas zonas. La deformación es lo suficiente baja para que quede dentro del intervalo elástico, de manera que cuando se suelta la capa, eliminando la tensión aplicada en la misma, la capa vuelve a su forma original y esencialmente no presenta ningún gofrado, o está gofrada en una operación de gofrado anterior, pero no mediante el cilindro motorizado provisto de protuberancias que se ha utilizado para el encolado. El rodillo de presión o rodillo de laminación presenta una superficie suficientemente dura, con respecto a la presión con la cual se presiona contra el cilindro motorizado, de manera que no se deforman las dos capas en ningún grado importante, de forma que dichas capas resultan esencialmente lisas (o provistas solamente de unos dibujos recibidos antes de entrar en el dispositivo de encolado descrito), excepto en la deformación local producida entre el rodillo de laminación y los resaltes del cilindro de encolado.
Si se requiere, la cola puede ser de esta manera esencialmente invisible. Alternativamente, puede utilizarse cola coloreada. En este caso ésta proporciona un efecto análogo a una impresión. La utilización de cola coloreada ya es conocida, aunque se aplica actualmente en el nivel de un dibujo gofrado de manera que la impresión se combina necesariamente con el gofrado que presenta por lo menos algunas partes en común con las partes impresas.
Por otra parte, modificando simplemente la velocidad de la rotación periférica del rodillo de guiado, llevándola al mismo valor que la velocidad periférica del cilindro provisto de protuberancias, y presionando este último contra el anterior, el dispositivo puede funcionar como un dispositivo de gofrado-laminado de manera análoga a la descrita, por ejemplo, en el documento WO-A-9944814. Para obtener velocidades periféricas iguales, el rodillo de guiado puede hacerse funcionar en rotación a una velocidad controlada, o dejarlo libre para que gire loco en sus soportes y arrastrado en rotación por fricción mediante el cilindro que coopera con el mismo.
Si es necesario, puede sustituirse el cilindro provisto de protuberancias, para adoptar formas y distribuciones de las protuberancias que sean más adecuadas en los dos modos de funcionamiento.
Por ejemplo, para hacer que el dispositivo funcione simplemente en el modo de encolado, es posible y aconsejable adoptar un cilindro provisto de protuberancias anulares o helicoidales, puesto que éstas determinan una deformación óptima de la capa. Por otra parte, cuando se requiera un gofrado, pueden adoptarse protuberancias de una forma distinta, aún más complicada y decorativa, tal como es conocido por los expertos en la materia.
En las reivindicaciones subordinadas adjuntas se indican otras características ventajosas y formas de realización de la invención.
Breve descripción de los dibujos
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. Más particularmente, en el dibujo:
la figura 1 es un esquema del dispositivo según la invención, en un primer modo de funcionamiento;
la figura 2 es una sección local según II-II de la figura 1;
la figura 3 es una parte esquemática en una vista según III-III de la figura 1, de un producto obtenido con el dispositivo en el modo de funcionamiento de la figura 1;
la figura 4 es una sección esquemática ampliada por la línea IV-IV de la figura 3;
la figura 5 es una vista análoga a la vista de la figura 1, en un modo de funcionamiento distinto; y
la figura 6 es una sección transversal esquemática del producto obtenida en el modo de funcionamiento de la figura 5.
Descripción detallada de la forma de realización preferida de la invención
La figura 1 muestra una vista lateral del dispositivo, designado en conjunto mediante el número de referencia 1. El dispositivo presenta dos caminos para una primera capa V1 de material en banda y una segunda capa V3 de material en banda, que se unen entre sí de la manera que se describe a continuación para formar el material multicapa designado en conjunto mediante la referencia N.
A lo largo del primer camino para la capa V1 está dispuesto un rodillo de guiado 3 provisto de un revestimiento en un material que cede con facilidad, elástico, con un alto coeficiente de rozamiento, designado mediante la referencia 3A, por ejemplo caucho. El rodillo de guiado 3 está motorizado y puede girar a una velocidad periférica controlada de manera
adecuada.
También a lo largo del camino de la capa V1 está dispuesto un cilindro 5, por ejemplo de acero u otro material relativamente duro, provisto de una serie de protuberancias. En el ejemplo representado las protuberancias están designadas mediante la referencia 5P (véase en particular también la figura 2) y presentan una conformación anular, particularmente ventajosa cuando el dispositivo adopta la disposición de funcionamiento representada en la figura 1, por razones que resultarán evidentes a continuación.
El cilindro 5 está motorizado y su velocidad periférica puede controlarse de manera adecuada, de forma que la parte de la capa V1 dispuesta a lo largo del camino entre el rodillo de guiado 3 y el cilindro 5 puede tensarse al valor requerido. En la disposición representada en la figura 1 el rodillo 3 y el cilindro 5 presentan una distancia entre ejes según la cual estos elementos están separados entre sí y no se presionan uno contra otro. Sin embargo, el rodillo 3 está soportado de manera móvil por medio de unos brazos 4, para que pueda adoptar, alternativamente a la posición representada en la figura 1, una posición en la que presiona contra el cilindro 5, representándose en la figura 5 dicha posición que se describirá a continuación.
El cilindro 5 coopera con un dispensador de cola, designado en conjunto con el número de referencia 7, que es conocido de por sí y no se describe. El dispensador de cola 7 aplica cola en unas zonas determinadas y delimitadas de la capa V1 suministrada alrededor del cilindro 5, más exactamente a las zonas que se encuentran en el nivel de las protuberancias 5P de dicho cilindro 5.
A lo largo de la extensión circunferencial del cilindro 5, corriente abajo del dispensador 7 con respecto a la dirección de rotación de dicho cilindro, y por lo tanto con respecto a la dirección de avance de la capa V1, está dispuesto un rodillo de presión 9, soportado libre y arrastrado en rotación por el rozamiento producido entre dicho rodillo y el cilindro 5, el rodillo 9 y el cilindro 5 que se presionan uno contra el otro. El rodillo de presión 9 está revestido con un revestimiento 9A de un material relativamente duro, por ejemplo un caucho con una dureza mayor que la dureza que forma el revestimiento 3A del rodillo 3. La dureza del revestimiento 9A del rodillo 9 se selecciona de manera que con la presión producida entre el rodillo 9 y el cilindro 5 el material en banda que pasa por el paso entre estos dos elementos esencialmente no se somete a ninguna deformación permanente.
Alternativamente, el rodillo 9 también puede producirse con una superficie exterior de acero, en lugar de caucho duro. En este caso, puede ser ventajosamente motorizado, en lugar de ser accionado en rotación mediante el rozamiento por el cilindro 5.
Además de la capa V1, la capa V3, que a lo largo de su camino se suministra alrededor de un rodillo 11 dispuesto corriente arriba del paso que presenta la función de tensor de la capa V3, también se suministra por el paso determinado entre el cilindro 5 y el rodillo 9. El rodillo tensor 11 puede estar revestido ventajosamente de caucho u otro material con un alto coeficiente de rozamiento. Puede accionarse en rotación a una velocidad controlada, o puede frenarse con un momento de frenado controlable, o puede simplemente presentar un eje móvil. En general, presenta la función de controlar la tensión de la capa V3, de manera que dicha capa presente un valor de tensión más adecuado con respecto a la tensión de la capa V1.
El funcionamiento del dispositivo que se describe a continuación es el siguiente. Se suministra el material en banda V1 a lo largo de su camino y alrededor del rodillo de guiado motorizado 3. Entre este rodillo y el cilindro 5 se tensa la capa V1 mediante el efecto de una diferencia controlada en la velocidad periférica entre el rodillo de guiado 3 y el cilindro 5. De esta manera, gracias a la tensión en una dirección longitudinal en la capa V1, esta última se apoya en las protuberancias anulares 5P del cilindro 5 y se deforma tal como se muestra esquemáticamente en la figura 2. De esta manera, las zonas de la capa V1 que corresponden a los resaltes o protuberancias anulares 5P están en una posición que sobresale radialmente con respecto a las zonas circundantes de dicha capa. Esto permite aplicar una cola por medio del dispensador 7 en unas zonas delimitadas de la capa V1, que se corresponden esencialmente con las protuberancias 5P. Sin embargo, sería posible que el dispensador 7 presente unos cilindros de transferencia de cola producidos de tal manera que apliquen la cola de manera discontinua.
Las figuras 3 y 4 muestran esquemáticamente cómo se distribuye la cola en la capa V1, formando franjas longitudinales C. Estas franjas de cola garantizan la adhesión recíproca de las capas V1 y V3 gracias al efecto de laminación entre el cilindro 5 y el rodillo de presión 9.
La deformación impartida en la capa V1 mediante la tensión aplicada por medio de la diferencia en la velocidad periférica del rodillo 3 y el cilindro 5 es temporal, es decir, una vez la capa disminuye su velocidad, corriente abajo del paso entre el rodillo 9 y el cilindro 5, vuelve a la forma original, que es normalmente lisa a menos que el material se haya procesado corriente arriba para obtener una conformación distinta.
El rodillo tensor 11 asegura que a lo largo de la parte comprendida entre dicho rodillo 11 y el rodillo de presión 9 la capa V3 presente una tensión adecuada con respecto a la tensión de la capa V1, por ejemplo una tensión esencialmente igual a la tensión de la capa V1 para garantizar una laminación y un encolado óptimos.
A partir de la exposición anterior resulta evidente que el dispositivo en la disposición de la figura 1 produce un material en banda N esencialmente liso, en el que las dos capas V1 y V3 se encolan entre sí a lo largo de las franjas C.
Sin embargo, con pequeños ajustes en la disposición y, si es necesario, sustituyendo el cilindro 5, es posible utilizar el dispositivo descrito como un dispositivo de gofrado-encolado normal. En la figura 5 se muestra la disposición adoptada por el dispositivo en este caso. El rodillo de guiado 3 en este caso se presiona contra el cilindro 5 y es accionado en rotación por fricción por medio de dicho cilindro 5. La motorización en el rodillo de guiado 3 se desacopla, por ejemplo, disponiendo entre el motor y el rodillo un dispositivo de embrague de fricción, un acoplamiento o de otra manera adecuada (no representada).
El cilindro 5 puede presentar en este caso unas protuberancias 5P de una forma distinta, por ejemplo no protuberancias anulares y continuas, sino protuberancias que formen elementos aislados entre sí. Estos elementos pueden producir en la capa V1 cualquier dibujo gofrado, impartido mediante la presión ejercida por el rodillo 3 y gracias a la elasticidad del revestimiento 3A de dicho rodillo. También sería posible utilizar el mismo cilindro 5 utilizado en la configuración de la figura 1.
Sin embargo, cuando se utiliza el dispositivo en la capa de la figura 1 se prefiere que la extensión de las protuberancias sea esencialmente paralela a la dirección de avance del material de la capa V1, es decir, que sea una extensión anular preferentemente continua, puesto que esta forma permite obtener la mejor deformación temporal mediante el tensado de la capa V1.
A partir de la exposición anterior resulta evidente que el dispositivo según la invención puede funcionar como una unidad de gofrado-encolado normal o, con pequeños ajustes, como un dispositivo de encolado recíproco sencillo entre dos capas que forman el material en banda N.
La posibilidad de sustituir el cilindro 5 al cambiar de la disposición de la figura 1 a la disposición de la figura 5 no afecta la versatilidad del dispositivo, puesto que en cualquier caso los dispositivos de gofrado-encolado están equipados frecuentemente con una serie de cilindros intercambiables 5 provistos de dibujos distintos para obtener diversos productos gofrados. Por lo tanto, es suficiente que el dispositivo se equipe con un cilindro auxiliar provisto de protuberancias anulares 5P para que resulte de doble función. Pueden utilizarse ventajosamente resaltes helicoidales en lugar de resaltes anulares, estando preferentemente provisto el cilindro 5 de dos series de resaltes helicoidales con inclinaciones opuestas para evitar producir en la capa V1 un empuje en la dirección paralela a la dirección del eje de rotación del cilindro 5.
Se comprende que el dibujo sólo muestra una forma de realización proporcionada únicamente a título de ejemplo práctico de la invención, que puede variar en sus formas y disposiciones sin apartarse sin embargo del alcance del concepto en el que se basa la invención. Cualquiera de los números de referencia en las reivindicaciones adjuntas se proporcionan únicamente para facilitar la lectura de las reivindicaciones haciendo referencia a la descripción y al dibujo, y no limitan el alcance de la protección en absoluto.

Claims (8)

1. Dispositivo para unir por lo menos dos capas continuas (V1, V3) para conformar un material en banda (N), que comprende:
-
un camino para por lo menos una primera capa (V1), y un camino para por lo menos una segunda capa (V3);
-
a lo largo del camino de dicha primera capa, un rodillo de guiado (3) para dicha primera capa (V1);
-
un cilindro motorizado (5) provisto de protuberancias (5P), asociado con dicho rodillo de guiado (3) y alrededor del cual se extiende el camino de dicha primera capa;
-
un aplicador de cola (7) que coopera con dicho cilindro (5), dispuesto a lo largo del camino de dicha primera capa, entre dicho rodillo de guiado (3) y un rodillo de presión (9) que coopera con dicho cilindro (5);
caracterizado porque dicho rodillo de guiado (3) está motorizado y presenta por lo menos una primera posición de funcionamiento en la que no presiona contra dicho cilindro (5), y una segunda posición de funcionamiento en la que se presiona contra dicho cilindro para gofrar la primera capa, pudiéndose controlar las velocidades periféricas de dicho rodillo de guiado (3) y de dicho cilindro (5) con el fin de tensar la primera capa suministrada alrededor del
cilindro.
2. Dispositivo según la reivindicación 1, caracterizado porque un sistema para desacoplar la motorización está asociado con dicho rodillo de guiado (3), de manera que cuando éste se presiona contra dicho cilindro (5) es arrastrado en rotación por dicho cilindro (5).
3. Dispositivo según una o varias de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque dicho rodillo de guiado (3) presenta una superficie elástica.
4. Dispositivo según una o varias de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque dicho rodillo de presión (9) presenta una superficie con una dureza mayor con respecto a dicho rodillo de guiado (3).
5. Dispositivo según una o varias de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque dichas protuberancias (5P) en dicho cilindro (5) presentan un desarrollo anular o helicoidal.
6. Dispositivo según una o varias de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque a lo largo del camino de la segunda capa (V3) está dispuesto un elemento tensor (11).
7. Dispositivo según la reivindicación 6, caracterizado porque dicho elemento tensor (11) es un rodillo con un alto coeficiente de rozamiento y gira a una velocidad controlada.
8. Dispositivo según por lo menos la reivindicación 3, caracterizado porque dicho rodillo tensor (11) presenta una superficie con un alto coeficiente de rozamiento.
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