ES2278809T3 - Aparato de corte y laminado para producir una banda reforzada. - Google Patents

Aparato de corte y laminado para producir una banda reforzada. Download PDF

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Abstract

Un aparato de laminado (10) para suministrar una región reforzada de banda de material de suministro que comprende: un mecanismo principal de alimentación que coopera con una banda de material de suministro primaria (12) para hacer avanzar una longitud predeterminada de la banda de material de suministro primaria (12). Un mecanismo secundario de alimentación para hacer avanzar una longitud predeterminada de banda secundaria (14); Un aparato de cizallado transversal de la banda (40) colocado corriente abajo del mecanismo secundario de alimentación, para recibir la longitud predeterminada de banda secundaria (14), incluyendo el aparato de cizallado transversal de la banda (40) una cuchilla de cizalla colocada sustancialmente en perpendicular a la banda de material secundaria (14) y pudiendo desplazarse con un movimiento de corte, para producir el cizallado de una tira de refuerzo (64) de la banda secundaria (14); Un dispositivo de laminado (20) situado corriente abajo del mecanismo principalde alimentación, para sellar la tira de refuerzo (64) a la banda principal (12); y un mando de manipulación posicionado adyacente al aparato de cizallado (40), para recibir una tira de refuerzo (64) procedente del aparato de cizallado y desplazar la tira de refuerzo (64) a un emplazamiento de sellado situado adyacente a la banda de suministro principal (12) y caracterizado porque el dispositivo de laminado y el aparato de cizallado (40) están configurados para un funcionamiento simultáneo, de manera que el aparato de cizallado (40) pueda cortar una tira de refuerzo (64) que será recibida por el mando de manipulación, mientras que el dispositivo de laminado sella concurrentemente una tira de refuerzo separada, previamente cizallada (64) a la banda principal (12).

Description

Aparato de corte y laminado para producir una banda reforzada.
Antecedentes de la invención
La presente invención se refiere a equipamiento de fabricación y procedimientos de fabricación que utilizan una banda continua de material. Por ejemplo, la presente invención se puede usar para reforzar partes de material flexible de embalaje. Más específicamente, la presente invención se refiere a un sistema y un procedimiento para reforzar partes de una banda, que puede ser suministrada a los equipamientos y las operaciones de procesamiento posteriores.
Actualmente existen muchos procedimientos basados en bandas para diversos tipos de fabricación. En cada uno de estos procedimientos se suministran materiales brutos a granel a diversos sistemas en formato de banda para su posterior manipulación o procesamiento. Estos suministros de material a granel adoptan a menudo la forma de rollos muy grandes que a continuación se pueden desenrollar apropiadamente para crear una banda. Más específicamente, el material es desenrollado y alimentado dentro de las máquinas de procesamiento, formando una banda. En la industria del embalaje, estas bandas adoptan a menudo la forma de plásticos que formarán bolsas, contenedores u otros recipientes. Por ejemplo, la banda de suministro se puede envolver alrededor de los productos existentes, y a continuación sellarse en tres o cuatro bordes para encerrar por completo el producto particular.
Los procedimientos de fabricación de bandas son típicamente muy deseables debido a las altas velocidades y eficiencias elevadas que se pueden conseguir. Por ejemplo, es bastante fácil desplazar bandas de material a lo largo de una trayectoria deseada usando diversos rodillos, incluyendo rodillos de manipulación y rodillos de mando. Igualmente, los cortadores y selladores en línea también se pueden incorporar muy fácilmente a estos procedimientos de fabricación. Debido al hecho de que estas operaciones se están realizando "en línea", se pueden llevar a cabo muy rápidamente. Sin embargo, es bastante bien conocido que las operaciones transversales a la banda son menos fáciles de llevar a cabo y más complicadas.
En estos procedimientos basados en bandas, el material usado actualmente dictará las capacidades y las restricciones de las posibles actividades. Idealmente, la banda de material es flexible y relativamente fuerte. Por consiguiente, el material puede ser estirado por diversos rodillos y diversos aparatos de fabricación sin miedo a romperse o cortarse. Por el contrario, si un material es demasiado rígido, no se desplaza fácilmente por el procedimiento de fabricación, y no es manipulado fácilmente. Se encuentran otras complicaciones cuando se ha de cortar o seccionar de cualquier manera este material relativamente pesado o rígido. Más específicamente, es difícil llevar a cabo cortes precisos de este material más rígido, especialmente cuando se intenta cortar en una dirección transversal a la banda. Además, cuando se trabaja con una banda que es bastante ancha, estos cortes transversales se hacen bastante largos, lo cual crea importantes dificultades. Los mecanismos de corte existentes no pueden crear de forma precisa estos cortes largos transversales de la banda.
Otra complicación de los procedimientos de fabricación basados en bandas es la necesidad de reforzar algunas partes de la banda. En particular, puede ser deseable reforzar solamente algunas partes de la banda, debido a posteriores operaciones que se pueden realizar sobre solamente una parte de la banda. Por ejemplo, puede ser deseable reforzar la región de unión donde se juntan diversas capas de material. Sin embargo el refuerzo solamente de una parte de la banda introduce complicaciones de posicionamiento y de alineación. Como se puede apreciar fácilmente, esta operación de refuerzo se vuelve particularmente difícil cuando se ha de posicionar transversal a la banda. Adicionalmente, las pequeñas tiras de material de refuerzo usadas típicamente son a menudo difíciles de manejar.
Un enfoque para reforzar la banda en emplazamientos predeterminados es utilizar un rollo preformado de material de refuerzo y aplicarlo en emplazamientos apropiados. Este rollo de material de refuerzo está específicamente configurado para este fin y es típicamente mucho más pequeño que la propia banda real. Por ejemplo, una aplicación típica puede requerir una banda de aproximadamente 61 cm a 122 cm, pero puede requerir tiras de refuerzo de solamente 2,54 centímetros de ancho. Cuando se adquieren como rollos exclusivos de material de refuerzo, estos rollos son especialmente producidos con el ancho estrecho deseado. Aunque esto permite algunas eficiencias de fabricación utilizando material de refuerzo predimensionado, el coste adicional se añade de manera inherente al procedimiento. Estos rollos "estrechos" prefabricados de material de refuerzo son necesariamente más caros que un producto similar adquirido en un formato a granel de mayor dimensión. Por consiguiente, sería deseable utilizar un procedimiento más rentable de fabricación que utilice materiales a granel de mayores dimensiones. Esto es particularmente verdad cuando el propio material de refuerzo es un producto más caro y más pesado para empezar con él.
Además del coste adicional, cuando se incorpora el refuerzo transversal de banda usando los rollos estrechos, el procedimiento es inherentemente lento. El material debe ser desplazado en una dirección transversal a la banda, en lugar de en línea con la banda. Como con toda fabricación de bandas, es altamente deseable que todas las operaciones se muevan junto con la banda.
Aunque el deseo de usar materiales de refuerzo a granel puede parecer evidente, este introduce más operaciones significantes de corte y manipulación, como se ha expuesto anteriormente. El equipamiento actual no es capaz de producir eficientemente las tiras de refuerzo necesarias a partir de bandas de material a granel.
El documento BE453900 presenta un procedimiento y un dispositivo para revestir internamente camisas hechas de cartón envuelto en espiral de manera que la longitud del revestimiento corresponde a la periferia interior de la camisa final a formar más una parte de solapamiento y en la cual la parte restante del cartón, que forma eventualmente la camisa permanece libre de revestimiento. El dispositivo comprende una serie de carretes y rodillos para tirar del material de revestimiento en la posición adyacente a una tira de cartón a revestir, incluyendo la serie de rodillos, entre otros, un rollo de adhesivo para recubrir un lado del revestimiento con adhesivo. El dispositivo comprende, además un dispositivo de corte para cortar el material de revestimiento, y un dispositivo prensor para prensar el material de revestimiento en contacto con la tira de cartón, uniendo de este modo el revestimiento con la tira de cartón.
El procedimiento para revestir internamente las camisas de cartón, usando el dispositivo, implica determinar el diámetro interno de la camisa de cartón que hay que formar y determinar a partir de éste la relación entre la longitud del material de revestimiento requerida y la longitud de la tira de cartón que ha de ser usada para la camisa. Una vez determinada esta relación, se preajustan diversos componentes dentro del dispositivo de manera que, en un ciclo de operación, la longitud apropiada del material de revestimiento es sacada por el dispositivo, cortada a partir de la longitud principal de material de revestimiento y unida a la tira de cartón como es debido. Los diversos componentes dentro del dispositivo están configurados para llevar a cabo este procedimiento de una manera coordinada a lo largo de un ciclo discreto de operación. Solamente cuando el ciclo de operación se ha terminado, puede empezar el siguiente ciclo de operación, que incluye, cuando es apropiado, el recálculo de la relación relevante entre la camisa particular a revestir y la longitud del material de revestimiento
requerido.
El documento de la técnica anterior EP0051076A presenta un procedimiento para fijar hojas individuales a una banda portadora "sinfín" El procedimiento utiliza un dispositivo que comprende un primer transportador sobre el cual la banda portadora "sinfín" es transportada y un segundo transportador, dispuesto encima del primer transportador, comprendiendo el segundo transportador una mesa oblicua de transportador dispuesta formando un ángulo agudo respecto del primer transportador para guiar una banda "sinfín" secundaria descendentemente hacia el primer transportador. La banda principal pasa inicialmente por una unidad de encolado configurada para recubrir la banda principal con adhesivo en una serie de puntos encolados. Se dispone inmediatamente encima del transportador primario un aparato de aplicación, adyacente a la unión entre el transportador secundario y el transportador primario, estando el aparato de aplicación configurado para fijar hojas individuales cortadas a partir de la banda secundaria en los respectivos puntos encolados sobre la banda portadora principal. El aparato de aplicación comprende una hoja de corte y una placa de presión, montadas en relación fija la una respecto de la otra, con lo cual la placa de presión y el filo cortante puede ser subidos y bajados juntos para cortar y oprimir una hoja individual contra los puntos encolados sobre la banda principal. La operación, el transportador primario y el transportador secundario se detienen momentáneamente para permitir al aparato de aplicación llevar a cabo un ciclo de operación, con lo cual la cuchilla y el miembro prensor se bajan juntos para cortar una hoja individual procedente de la banda secundaria y presionar esta misma hoja contra los puntos encolados sobre la banda principal. Una vez termina la operación de cortar y oprimir, el aparato de aplicación se sube separándose de la banda principal, y el dispositivo puede seguir con un posterior ciclo de operación, con lo cual el transportador secundario y el transportador primario se reinician para alimentar la banda principal y la banda secundaria por debajo del aparato de aplicación para oprimir y cortar.
Sumario de la invención
Para proporcionar un procedimiento eficiente y rentable para reforzar partes seleccionadas de una banda, la presente invención proporciona un mecanismo que utiliza un suministro de gran formato de material de refuerzo para reforzar selectivamente partes de una banda principal. Para conseguir este refuerzo, la presente invención incluye un sistema de manipulación de banda principal y un sistema de manipulación de banda secundaria, una cizalla transversal de banda, un sistema de manipulación de tiras y un dispositivo de laminado. El sistema de manipulación de banda principal manipula la banda principal de material de embalaje, o banda principal, que se reforzará para posteriores operaciones.
Para proporcionar este refuerzo, se producen tiras de refuerzo a partir de la banda secundaria y a continuación se laminan en la banda principal. Específicamente, la banda secundaria de suministro proporciona material de refuerzo a la cizalla transversal de banda que corta la banda secundaria en tiras de refuerzo de ancho predefinido. Posteriormente, esta tira de material de refuerzo es proporcionada a un mecanismo de manipulación para desplazar la tira de refuerzo a un emplazamiento predeterminado para su fijación a la banda principal. El dispositivo de laminado se utiliza entonces para fijar esta tira de
refuerzo.
Para llevar a cabo la complicada tarea de cortar la banda transversalmente, se configura únicamente la cizalla transversal de banda de la presente invención. La cizalla transversal de banda incluye una cuchilla curvada y una estructura de rodillo de leva para iniciar una sola acción de corte puntual. La estructura de rodillo de leva, y todos los dispositivos de mando relacionados, desplazan la cuchilla por un movimiento de tipo oscilante predeterminado. Usando el filo curvado de la cuchilla en este movimiento de tipo oscilante, solamente un solo punto de la cuchilla está de hecho cortando en cualquier momento particular. Esta configuración permite un corte preciso transversal de banda del propio material de refuerzo en las tiras de refuerzo deseadas.
Para reforzar apropiadamente la banda principal, el mecanismo de manipulación incluye una estructura de colector de vacío para agarrar la tira de refuerzo y desplazarla a su emplazamiento deseado. En una aplicación particular, esta tira de refuerzo es relativamente estrecha y pequeña comparada con la banda principal. Por lo tanto, es complicado desplazar y manipular este componente. Esto es especialmente cierto cuando se necesita una precisión deseada. El colector de vacío es capaz de capturar con precisión la tira de refuerzo y desplazarla mediante un dispositivo de posicionamiento fijado. El dispositivo de posicionamiento es entonces capaz de desplazar el colector a un emplazamiento deseado que está adyacente al dispositivo de laminado. El laminado de la tira de refuerzo puede entonces ser llevado a cabo fácilmente.
Un objeto de la presente invención es crear un dispositivo para reforzar una banda principal en emplazamientos predeterminados.
Otro objeto de la presente invención es proporcionar una cizalla transversal de banda capaz de cortar material de refuerzo en tiras de refuerzo de una dimensión deseada. La cizalla transversal de banda fabrica las tiras de refuerzo a partir de una banda de suministro a granel e incorpora cortes de precisión para controlar la dimensión y la configuración de la propia tira de refuerzo.
Otro objeto de la presente invención es crear tiras de refuerzo a partir de provisión a granel de material de refuerzo. Este suministro de material de refuerzo puede ser proporcionado en un formato de banda secundaria para la creación eficiente y rentable de tiras de refuerzo.
Otro objeto de la presente invención es crear tiras de refuerzo usando una cizalla transversal de banda, posicionar apropiadamente estas tiras de refuerzo adyacentes a una banda principal, y fijar estas tiras de refuerzo a la banda principal. Por lo tanto, la banda principal está reforzada en emplazamientos predeterminados para acomodar fácilmente otras operaciones.
Breve descripción de los dibujos
Se pueden ver otros objetos y ventajas de la presente invención leyendo la siguiente descripción detallada junto con los dibujos en los cuales
La figura 1 es una ilustración esquemática del dispositivo de corte y laminado;
La figura 2 es una ilustración más detallada del aparato de corte real, y el aparato de sellado;
La figura 3 es una vista lateral en sección transversal de la cizalla transversal de banda y el colector de manipulación de tiras;
La figura 4 es una vista en perspectiva de los componentes principales del dispositivo de corte y laminado;
Las figuras 5A-5E son dibujos segmentados que ilustran las diversas posiciones adoptadas por la cuchilla de cizalla durante su carrera;
La figura 6 es un diagrama en sección transversal que ilustra el colector de manipulación de tiras;
La figura 7 es un segundo diagrama en sección transversal del colector de manipulación de tiras; y
La figura 8 es un diagrama de flujo que muestra los pasos operativos del aparato de corte y laminado de la presente invención.
Descripción detallada de realizaciones preferidas
Como se ha mencionado anteriormente, la presente invención se refiere a un equipo de fabricación para su uso en operaciones de fabricación basadas en bandas. Más específicamente, el aparato y los procedimientos de la presente invención proporcionan el refuerzo de una banda principal de material que puede entonces ser suministrada a otras operaciones de fabricación. Por ejemplo, la banda reforzada se puede usar para producir otros productos, tales como bolsas u otros contenedores para guardar y contener otros materiales. En su entorno más común, el aparato y el sistema de la presente invención será un componente de una mayor operación de fabricación y lleva a cabo el paso de reforzar el material de banda para su uso en otras operaciones.
En referencia ahora a las figuras 1 y 4, se muestran ilustraciones esquemáticas y en perspectiva del aparato (10) de corte y laminado de la presente invención. Montada dentro del aparato de corte y laminado hay una banda (12) principal de suministro y una banda (14) secundaria de suministro. En esta realización, la banda principal de suministro contiene el material que será reforzado y alimentado más tarde a las posteriores operaciones de fabricación. La banda secundaria de suministro contiene el material que se usará para reforzar la banda principal de suministro. Por ejemplo, la banda (12) principal de suministro puede incluir un gran rollo de polipropileno orientado, polietileno de alta densidad, polipropileno orientado metalizado, u otros materiales estándar de embalaje. Igualmente, la banda secundaria de suministro puede ser un rollo de película de etiquetas, una película barrera, material que forma ampollas, material adhesivo, material de tira de desgarro u otro material/películas adicionales. Alternativamente, la banda (14) secundaria de suministro puede ser igual a la banda principal de suministro (con los mismos o diferentes calibres), dependiendo de las necesidades particulares de la aplicación.
La producción de la banda (12) principal de suministro es alimentada a través de una serie de rodillos (16) danzantes que funcionan como un tope de retención del suministro. Además, estos rodillos ayudan a manipular y enderezar el material de la banda (12) principal de suministro. A continuación, la banda principal de suministro pasa por un ojete de registro (18) para garantizar una alineación y un posicionamiento correctos de la banda. La banda principal (12) se dirige a continuación por encima del dispositivo laminador (20). Como se describirá más adelante, el dispositivo laminador (20) puede funcionar para laminar la tira de refuerzo sobre la banda principal en posiciones y tiempos apropiados.
Este movimiento de la banda está controlado por un rodillo (24) de alimentación principal que controla todo el movimiento de la banda principal. El rodillo (24) de alimentación principal es un rodillo servocontrolado que funciona junto con un rodillo de presión (26) para controlar de forma precisa cualquier movimiento sobre la banda principal. Corriente abajo del rodillo de alimentación principal hay un tope de salida (28), mostrado aquí como un par de rodillos.
Además, como se muestra en la figura 1, la banda (14) de suministro secundaria suministra material para el refuerzo de la banda. Más específicamente, el material de la banda de suministro secundaria es alimentado primeramente a través de una serie de rodillos danzantes (32), que funcionan de nuevo como un tope de suministro. A partir de estos rodillos danzantes (32) el material se proporciona a un rodillo (34) de alimentación secundario que coopera con un segundo rodillo (36) de presión para controlar el movimiento de la banda secundaria. El rodillo (34) de alimentación secundario, dirige las partes apropiadas de la banda secundaria (14) a una cizalla transversal de banda (40) que coopera con una cabeza (50) de aplicación para producir tiras de refuerzo. Como se describirá más adelante, el rodillo (34) de alimentación secundario posiciona la banda secundaria (14) adyacente a la cizalla (40) transversal de banda de manera que una tira de refuerzo puede ser cortada a partir de la banda secundaria (14). La cizalla (40) transversal de banda será entonces accionada para cizallar la tira de refuerzo de la banda secundaria (14). La cabeza (50) de aplicación está apropiadamente alineada adyacente a la cizalla (40) transversal de banda de manera que puede retener y reposicionar la tira de refuerzo apropiadamente. Más específicamente, la cabeza (50) de aplicación desplazará la tira de refuerzo a una posición adyacente a la banda principal (12) y el dispositivo laminador (20). El dispositivo laminador (20) es entonces capaz de laminar la tira de refuerzo sobre la banda principal en el emplazamiento apropiado.
Muchos de los diversos componentes mostrados en la figura 1 requieren un control coordinado para garantizar un funcionamiento apropiado del aparato de corte y laminado (10). Por ejemplo, el rodillo (24) de alimentación principal y el rodillo (34) de alimentación secundario deben ambos ser controlados apropiadamente para posicionar la banda primaria y la banda secundaria (respectivamente) de manera que se pueden formar operaciones correctas sobre los materiales. Además, la cizalla (40) transversal de banda debe ser controlada apropiadamente para proporcionar el corte/cizallado deseado. Igualmente, la cabeza (50) de aplicación, el dispositivo laminador (20) y otros componentes requieren este control centralizado. El controlador (30) está de este modo acoplado a todos los componentes necesarios del aparato de corte y laminado (10) para controlar de forma comprensible su funcionamiento. Como lo entenderá más claramente el experto en la técnica, el controlador (30) puede ser un controlador dedicado acoplado a cada aparato específico, o puede ser un controlador centralizado, acoplado a diversos controladores de dispositivos individuales sobre cada unos de los propios productos.
Como se puede apreciar en la figura 1, una realización de la cabeza (50) de aplicación incluye cuatro cabezas (52) de colector separadas, cada una de las cuales puede retener y posicionar una tira de refuerzo. En esta realización particular, la cabeza (50) de aplicación es girada aproximadamente 90 grados para desplazar la tira de refuerzo de su emplazamiento de corte a su emplazamiento de sellado. Como se ilustrará más adelante, son posibles otras configuraciones para esta disposición, dependiendo de diversas disposiciones de equipamiento y de las necesidades del procedimiento. Por ejemplo, se pueden usar diferentes números de cabezas de colector, o se puede seguir una trayectoria de movimiento no giratorio.
En referencia ahora a las figuras 2 y 3, se muestran diagramas más detallados que ilustran la configuración de la cizalla (40) transversal de banda, la cabeza (50) de aplicación y diversos componentes de los mismos.
La cizalla (40) transversal de banda incluye generalmente un bloque de montaje (42) que se puede fijar al armazón del aparato de corte y laminado (10). Además, la cizalla transversal de banda incluye una cuchilla (44) de cizalla y un soporte de banda (46). También se incluye una placa deslizante (48) diseñada para soportar y acomodar el movimiento fácil de la cuchilla de cizalla (44). El soporte de banda (46) incluye una cuchilla de soporte (47) que coopera con la cuchilla de cizalla (44) para llevar a cabo el corte necesario de la banda secundaria (14).
Como se puede apreciar, la cizalla (40) transversal de banda está posicionada adyacente a la cabeza (50) de aplicación. Más específicamente, la cizalla (40) transversal de banda tiene un espacio (54) de alimentación de material que existe inmediatamente por encima del soporte (46) de banda y por debajo del bloque de montaje (42). La banda secundaria (14) pasa por el espacio (54) y se posiciona apropiadamente para ser cizallada. Como el material se extiende a través del espacio (54), pasará directamente por encima del colector (52) aplicador. Esto permite que el colector aplicador (52) retenga la parte de extensión de la banda (14) secundaria durante el procedimiento de cizallado.
En cooperación con el colector (52) aplicador hay una pinza de retención (60) que está configurada para ayudar a retener la tira de refuerzo en su posición cuando se corta. En referencia específicamente a la figura 3, se muestra una tira laminada (64) después de ser cortada y mientras es retenida en posición por la pinza de retención (60) y el colector (52) aplicador. Como se puede ver, el colector (52) aplicador incluye una serie de cámaras de vacío (56) internas que están fluidamente fijadas a cámaras de vacío similares (58) en bloques de rotación (51). Juntas, cada una de las cámaras de vacío cooperan para retener la tira de refuerzo (64) sobre una superficie superior del colector (52) aplicador. Diversos controles de vacío (no mostrados) son utilizados para controlar esta estructura de señal de vacío.
En referencia específicamente a la figura 2, se muestras más detalles relativos a la pinza de retención (60) y los mecanismos relacionados. Como se puede ver, la pinza de retención (60) se puede desplazar a múltiples posiciones, las cuales producen el movimiento relacionado de la pinza de retención (60). A través de esta configuración, la pinza de retención (60) se puede desplazar entre su posición de retención y una posición de alimentación, que permite que la banda secundaria (14) sea alimentada a través de un espacio de alimentación que se extiende de este modo por encima del colector (52) aplicador.
La pinza de retención (60) coopera con la cabeza (50) de aplicación para retener apropiadamente la parte de extensión de la banda (14) secundaria antes del corte, y también retener la tira de refuerzo, después de ser cizallada a partir de la banda secundaria. Cuando la banda secundaria es alimentada a través de la cizalla (40) transversal de banda, se extenderá entonces sobre la parte superior del colector (52) aplicador. Antes de cortar, el cilindro de accionamiento de lengüeta (74) será accionado haciendo que la lengüeta de retención (60) se desplace hacia abajo (como se muestra en la figura 2) oprimiendo de este modo la banda secundaria (14) contra la superficie superior del colector (52) aplicador. Simultáneamente, se generarán señales de vacío dentro del colector (52) aplicador, poniendo también de este modo la banda secundaria (14) en contacto con el colector aplicador (52). Una vez en esta configuración, la cizalla (40) transversal de banda puede entonces ser activada haciendo que la cuchilla (44) de cizalla y la cuchilla de soporte (47) cizallen una parte de la banda secundaria (14), creando de este modo la tira de refuerzo (64). Reteniendo o capturando la tira de refuerzo (64)/banda secundaria (14) de esta manera, se puede conseguir un corte de precisión mediante la cizalla (40) transversal de banda.
En referencia ahora a la figura 5, se muestran múltiples diagramas de posición que ilustran el movimiento de la cuchilla de cizalla (44). Como se puede ver, la cuchilla (44) de cizalla se mantiene contra la placa deslizante (48) gracias a un par de patillas (140) de rodillo de leva. Las patillas (140) de rodillo de leva están fijadas a un armazón principal (146) para mantener una separación constante. Las patillas (140) de leva y el armazón (146) siguen una trayectoria predeterminada durante una carrera de corte. El armazón principal (146) se desplaza a través de esta trayectoria predeterminada mediante un accionador de leva (160) que incluye un par de varillas de empuje (162). La extensión de las varillas de empuje (162) produce el movimiento lateral del armazón principal (146) y las patillas de leva (140). Como se puede ver, un par de pistas de guiado (150) están dispuestas en la cuchilla (44) de corte para dirigir su movimiento. Como es bastante conocido por los implicados en los mecanismos de los rodillos de leva, el movimiento de las patillas (140) de rodillos de leva produce un movimiento controlado de la cuchilla (44) de cizalla. En esta realización particular, la cuchilla de cizalla (44) experimenta un movimiento de tipo generalmente oscilante para cizallar eficientemente el material de refuerzo de la banda secundaria (14).
En la figura 5 también se muestra un armazón (152) de leva adicional que está diseñado para prevenir el movimiento lateral de la cuchilla cuando las patillas (140) de rodillos de leva se mueven lateralmente. El armazón (152) de leva incluye una pista de leva (154) que está en una orientación generalmente vertical (aunque no perpendicular a la cuchilla de soporte (47)). En cooperación con la pista de leva (154) hay un rodillo (156) de leva de cuchilla. El rodillo (156) de leva de cuchilla está fijado a la cuchilla (44), y por consiguiente se desplaza con la misma. Como se puede ver, el rodillo (156) de leva de cuchilla, seguirá la pista de leva (154) a medida que las patillas (140) principales del rodillo de levas se mueven a lo largo de su trayectoria. Además, el rodillo (156) de leva de cuchilla previene el movimiento lateral y además, dirige la cuchilla (44) de cizalla a través de su movimiento deseado.
El movimiento de la cuchilla (44) de cizalla puede ser visto visionando secuencialmente las figuras 5A-5E. Como se puede ver, la cuchilla (44) de cizalla y el armazón (146) están en un extremo de su recorrido en la figura 5A. En la figura 5C, el armazón (146) ha avanzado una mitad de su distancia de avance total, desplazando de este modo la cuchilla de cizalla a una posición central. Finalmente, la figura 5E muestra la cuchilla (44) de cizalla y el armazón (146) habiendo terminado su intervalo de avance.
Utilizando un movimiento "oscilante" para la cuchilla (44) de cizalla, la cizalla (40) transversal de banda de la presente invención puede cizallar de forma más precisa y más eficientemente la banda secundaria en una serie de tiras de refuerzo. Esto es especialmente cierto cuando se utiliza material pesado para la cizalla transversal de banda que no se corta necesariamente de manera fácil. A menudo se encuentran problemas en el corte preciso de este material pesado. La cizalla transversal de banda de la presente invención soluciona estos problemas incorporando este movimiento de cuchilla oscilante.
Además de las características deseables anteriormente mencionadas de este movimiento oscilante, el avance de la cuchilla está estrechamente controlado. Como se muestra en las figuras 1, 2, 3 y 4, la cizalla (40) transversal de banda está situada muy cerca de la cabeza (50) de aplicación. Por consiguiente, el avance real de la cuchilla (44) de cizalla debe controlarse cuidadosamente para de este modo permitir el movimiento apropiado de la cabeza (50) de aplicación. Específicamente, la cuchilla (44) de cizalla no puede avanzar ninguna distancia significativa por debajo de la cuchilla de soporte (47), para evitar la interferencia con la cabeza (50) de aplicación. Como se puede ver en referencia a las figuras 5A-5E, la cuchilla (44) de cizalla se extiende solamente una pequeña cantidad por debajo de la cuchilla de soporte (47) en cualquier momento. Más significativamente, la distancia real por la cual se extiende la cuchilla (44) de cizalla por debajo de la cuchilla de soporte (47) está controlada muy cuidadosamente y se mantiene al mínimo para evitar la interferencia con la cabeza (50) de aplicación. Controlando esta relación, se permite la flexibilidad creativa en el diseño de cualesquiera componentes relacionados.
En referencia específicamente a las figuras 6 y 7, se muestran vistas en sección transversal más detalladas de la cabeza (50) de aplicación. Más específicamente, la figura 6 muestra una vista en sección transversal de extremo mientras que la figura 7 muestra una vista en sección transversal lateral. Como se ha mencionado anteriormente, un par de colectores (52) aplicadores están fijados a un bloque de rotación central (51) para llevar a cabo las funciones apropiadas de retención y posicionamiento de la cabeza (50) de aplicación. El bloque de rotación (51) puede ser girado alrededor de un eje central (80) para acomodar el movimiento de las tiras de refuerzo. La cizalla (40) transversal de banda y el dispositivo (20) laminador están posicionados apropiadamente respecto de la cabeza de aplicación para acomodar este movimiento giratorio de 180 grados. En referencia a la figura 7, se puede ver que el eje de rotación (80) está fijado a un accionador de eje (82) que se usa para mover apropiadamente la cabeza (50) de aplicación cuando es necesario. Se ha de entender que esto es un motor de mando servocontrolado que puede llevar a cabo un posicionamiento angular preciso del eje de rotación fijado (80).
Situado en un extremo opuesto de la cabeza (50) de aplicación hay un colector (90) de alimentación de señales de vacío que está acoplado operativamente a la cámara (58) de vacío del bloque de rotación. Por consiguiente, se pueden introducir señales de vacío apropiadas en el colector (90) de alimentación de señales de vacío y a continuación ser transferidas a la cabeza (50) de aplicación. Como se reconocerá, se pueden fijar fácilmente válvulas y fuentes de suministro de vacío apropiadas al colector (90) de alimentación de señales de vacío. Las señales de vacío a continuación pasan a la cámara (58) de vacío del bloque de rotación mediante un acoplamiento (92) de vacío, permitiéndose también a la par que la cabeza (50) de aplicación pueda ser girada.
Como se ha mencionado anteriormente, la tira (64) de refuerzo debe ser fijada a la banda principal (12) en una posición apropiada. Para conseguir esta fijación, se utiliza el dispositivo laminador (20). Como se puede ver en la figura 2, el dispositivo laminador (20) incluye una cabeza de laminado (100) que tiene un elemento térmico solidario (102). Como se puede apreciar, el elemento térmico (102) proporciona suficiente calor a una tira de refuerzo de junta térmica (64) a la banda principal (12). La cabeza de laminado (100) está fijada a una estructura de montaje (104) que a su vez se fija al pistón del cilindro de laminado (110). Accionando el cilindro laminador (110) hace que la cabeza de laminado (100) se desplace hacia arriba, entrando finalmente de este modo en contacto con la banda principal (12). El calor se aplica entonces mediante el elemento térmico (102) que da como resultado la junta térmica deseada.
En referencia ahora a la figura 8, se muestra un diagrama de flujo que describe el funcionamiento global del aparato de corte y laminado 10. Inicialmente, el sistema espera hasta que se solicita la demanda de suministro a partir del equipamiento corriente arriba. En el paso 120 se detecta una necesidad de suministro en el tope de salida que hace que el sistema inicie su ciclo. A continuación, el sistema ejecuta simultáneamente múltiples opciones. En primer lugar, en el paso 122 el material de bolsa, o banda principal avanza una longitud. Simultáneamente, el material de refuerzo o material de banda secundaria avanza una longitud predeterminada. Después de haber avanzado esta longitud predeterminada, el paso de cizallado se inicia cuando se crea una tira de refuerzo agarrando y cizallando la banda secundaria. A continuación, esta tira de refuerzo es desplazada, por la cabeza (50) de aplicación a un emplazamiento predeterminado de sellado. En este punto, la banda principal y la tira de refuerzo deberían alinearse apropiadamente para crear el área de refuerzo. Por consiguiente en la etapa 130, la tira de refuerzo se fija o lamina a la banda principal. A continuación de este paso de laminado, la banda principal avanza hasta una etapa de amortiguación de salida. De nuevo, esto hace que el sistema vuelva a su estado de espera donde busca otras señales relacionadas con las necesidades en el tope de salida. Naturalmente, cada uno de los pasos requiere la coordinación de diversos componentes dentro de los diversos dispositivos. Sin embargo, el funcionamiento general será consistente.
El diagrama de flujo anteriormente mencionado se refiere al procesamiento de una única tira llevada a través del aparato de corte y laminado. Debería ser evidente a partir de la anterior descripción que el aparato de corte y laminado puede cortar una única tira de refuerzo mientras lamina simultáneamente una tira de refuerzo a la banda principal. Adicionalmente, el material es alimentado o retirado a menudo en cantidades apropiadas entre diversas acciones. Por ejemplo, mientras la tira cizallada está siendo transferida desde el área adyacente a la cizalla (40) transversal de banda al área adyacente al laminador (20), el material tanto de la banda (12) principal de suministro como de la banda (14) secundaria de suministro está siendo apropiadamente alimentado y posicionado para la próxima operación.
Como se ha mencionado anteriormente, la cizalla (40) transversal de banda produce tiras de refuerzo de forma muy precisa y de manera repetitiva. Por consiguiente, las propias áreas reforzadas pueden ser muy bien controladas. Adicionalmente, usando el motor (82) de control preciso para controlar la posición de la cabeza (50) de aplicación, junto con rodillos de mando (24) muy precisos para desplazar la banda (12) principal, se puede obtener la colocación muy precisa de las tiras de refuerzo. Esto permite que se consigan distancias entre pasos muy repetibles entre las posteriores tiras de refuerzo.
Los expertos en la técnica apreciarán, además, que la presente invención se puede realizar en otras formas específicas sin salirse del alcance o de los atributos centrales de la misma. Debido al hecho de que la anterior descripción de la presente invención presenta solamente realizaciones ejemplares de la misma, se ha de entender que se contemplan otras variaciones dentro del alcance de la presente invención. Por lo tanto, la presente invención no se limita a las realizaciones particulares que se han descrito en detalle en esta memoria. En lugar de ello, se debe hacer referencia a las reivindicaciones anexas como indicativas del alcance y del contenido de la presente invención.

Claims (37)

1. Un aparato de laminado (10) para suministrar una región reforzada de banda de material de suministro que comprende:
un mecanismo principal de alimentación que coopera con una banda de material de suministro primaria (12) para hacer avanzar una longitud predeterminada de la banda de material de suministro primaria (12).
Un mecanismo secundario de alimentación para hacer avanzar una longitud predeterminada de banda secundaria (14);
Un aparato de cizallado transversal de la banda (40) colocado corriente abajo del mecanismo secundario de alimentación, para recibir la longitud predeterminada de banda secundaria (14), incluyendo el aparato de cizallado transversal de la banda (40) una cuchilla de cizalla colocada sustancialmente en perpendicular a la banda de material secundaria (14) y pudiendo desplazarse con un movimiento de corte, para producir el cizallado de una tira de refuerzo (64) de la banda secundaria (14);
Un dispositivo de laminado (20) situado corriente abajo del mecanismo principal de alimentación, para sellar la tira de refuerzo (64) a la banda principal (12); y un mando de manipulación posicionado adyacente al aparato de cizallado (40), para recibir una tira de refuerzo (64) procedente del aparato de cizallado y desplazar la tira de refuerzo (64) a un emplazamiento de sellado situado adyacente a la banda de suministro principal (12) y
caracterizado porque el dispositivo de laminado y el aparato de cizallado (40) están configurados para un funcionamiento simultáneo, de manera que el aparato de cizallado (40) pueda cortar una tira de refuerzo (64) que será recibida por el mando de manipulación, mientras que el dispositivo de laminado sella concurrentemente una tira de refuerzo separada, previamente cizallada (64) a la banda principal (12).
2. El aparato según la reivindicación 1, en el cual el aparato de cizallado transversal de la banda (40) comprende además una cuchilla (47) de soporte posicionada sustancialmente en perpendicular a la cuchilla de cizalla (44) y en relación de corte con la misma, de manera que la cuchilla de cizalla (44) y la cuchilla de soporte (47) producen el cizallado de la tira de refuerzo (64).
3. El aparato según la reivindicación 1, en el cual el mecanismo principal de alimentación es un rodillo principal de alimentación arrastrado (24) controlado para alimentar la cantidad predeterminada de la banda principal (14).
4. El aparato según la reivindicación 1, en el cual el mecanismo secundario de alimentación es un rodillo secundario de alimentación arrastrado (34) controlado para alimentar la cantidad predeterminada de la banda secundaria (14).
5. El aparato según la reivindicación 1, en el cual la banda principal (12) es polipropileno orientado.
6. El aparato según la reivindicación 1, en el cual la banda principal (12) es polipropileno orientado metalizado.
7. El aparato según la reivindicación 1, en el cual el mando de manipulación es un colector aplicador de vacío (52) que utiliza una señal de vacío para retener la tira de refuerzo (64).
8. El aparato según la reivindicación 1, en el cual el mando de manipulación comprende una pluralidad de colectores aplicadores de vacío (52) que utilizan cada uno una señal de vacío para retener la tira de refuerzo (64).
9. El aparato según la reivindicación 8, en el cual la pluralidad de colectores aplicadores (52) están fijados a un bloque de rotación (51), en el cual el bloque de rotación (51) puede girar alrededor de un eje central para posicionar, de manera apropiada, la pluralidad de colectores aplicadores (52).
10. El aparato según la reivindicación 1, que comprende, además, una pinza de retención (60) posicionada adyacente al mando de manipulación y de cizallado transversal de la banda, de manera que la pinza de retención (60) retenga la banda secundaria (14) contra el mando de manipulación antes de cizallar la tira de refuerzo (64).
11. El aparato según la reivindicación 10, en el cual la pinza de retención (60) incluye una lengüeta de retención que puede desplazarse entre una posición de alimentación (14) y una posición de retención, en el cual la lengüeta de retención permite que la banda secundaria (14) sea alimentada entre la pinza de retención (60) y el mando de manipulación cuando la lengüeta de retención está en la posición de alimentación mientras que la lengüeta de retención mantiene la banda secundaria (14) contra el mecanismo de retención cuando la lengüeta de retención está en la posición de retención.
12. El aparato según la reivindicación 1, en el cual la cuchilla de cizalla (44) está curvada y el movimiento de corte es un movimiento oscilante.
13. El aparato según la reivindicación 12, en el cual la cuchilla de cizalla (44) incluye una pluralidad de pistas de levas (154) que cooperan con una pluralidad de rodillos de levas (156) para producir el movimiento oscilante.
14. El aparato según la reivindicación 12, en el cual al menos uno de los rodillos de leva (156) está fijado a un armazón de rodillos de levas; en el cual el movimiento del armazón de rodillos de levas genera el movimiento de corte.
15. El aparato según la reivindicación 14, en el cual el armazón de rodillos de levas se desplaza a lo largo de un trayecto sustancialmente lineal.
16. El aparato según la reivindicación 2, en el cual la cuchilla de cizalla (44) incluye una pluralidad de pistas de levas (154) que cooperan con una pluralidad de rodillos de levas para hacer que el movimiento de corte sea un movimiento oscilante, y en el cual la pluralidad de rodillos de levas (156) incluye una patilla de leva (140) fijada a la cuchilla (44) y que coopera con una pista de leva (154) fijada a la cuchilla de soporte (47) para crear el movimiento
oscilante.
17. El aparato según la reivindicación 16, en el cual la cuchilla de cizalla (44) incluye una pluralidad de pistas de levas (154) que cooperan con una pluralidad de rodillos de levas (156) que están fijados a un armazón de rodillos de levas, en el cual el movimiento del armazón de rodillos de levas genera el movimiento de corte.
18. El aparato según la reivindicación 17, en el cual un accionador (160) del armazón de levas produce el movimiento del armazón de rodillos de levas que da como resultado el movimiento oscilante.
19. El aparato según la reivindicación 2, en el cual la cuchilla de cizalla (44) se extiende solamente a lo largo de una distancia predeterminada por debajo de la cuchilla de soporte (47), en cualquier momento.
20. El aparato según la reivindicación 1, en el cual el aparato de cizallado transversal de la banda (40) comprende:
una cuchilla de cizalla (44) posicionada sustancialmente en perpendicular a la banda de suministro y perpendicular a la dirección de la banda, estando la cuchilla de cizalla (44) provista de al menos una pista de leva (154); una cuchilla de soporte (47) posicionada sustancialmente paralela a la banda de suministro y perpendicular a la dirección de la banda; y
un accionador de cuchilla que tiene al menos una patilla de leva (140) que coopera con al menos una pista de leva (154) para producir el desplazamiento de la cuchilla según un movimiento de corte, cuando el accionador de cuchilla es accionado, estando la cuchilla de soporte (47) y la cuchilla de cizalla (44) posicionadas en una relación de corte la una respecto de la otra, para cizallar la tira predeterminada de material, cuando la cuchilla de corte se desplaza según su movimiento de corte.
21. El aparato según la reivindicación 20, que comprende, además, un armazón de leva fijado a la cuchilla de soporte (47) y una patilla de leva (140) fijada a la cuchilla de cizalla (44), para controlar, además, el desplazamiento de la cuchilla de cizalla (44).
22. El aparato según la reivindicación 20, en el cual la cuchilla de cizalla (44) se extiende solamente una distancia predeterminada por debajo de la cuchilla de soporte (47), en cualquier momento.
23. El aparato según la reivindicación 20, en el cual la cuchilla de cizalla (44) está curvada y el movimiento de corte es un movimiento oscilante.
24. El aparato según la reivindicación 21, en el cual la al menos una pista de leva (154) incluye una primera pista de leva y una segunda pista de leva y la al menos una patilla de leva (140) incluye una primera patilla de leva y una segunda patilla de leva, pudiendo la primera patilla de leva y la segunda patilla de leva ambas desplazarse a lo largo de una trayectoria predeterminada gracias al accionador, en el cual los movimientos de la primera patilla de leva y de la segunda patilla de leva a lo largo de la trayectoria predeterminada producen el desplazamiento de la cuchilla según su movimiento de corte.
25. El aparato según la reivindicación 21, en el cual el armazón de leva incluye una pista de leva de armazón (154) que coopera con la patilla de leva (140) fijada a la cuchilla de cizalla (44), y en el cual el movimiento de corte es un movimiento oscilante controlado por la configuración de la primera pista de leva, de la segunda pista de leva y de la pista de leva de armazón.
26. Un procedimiento de fabricación de una banda reforzada de material, que comprende:
(a)
proporcionar una banda principal de material (12):
(b)
proporcionar una banda secundaria de material (14), constituyendo la banda secundaria de material un material de refuerzo para una fijación sobre la banda principal (12);
(c)
cizallar transversalmente la banda en una tira (64) de la banda secundaria (14) de una longitud predeterminada, en una dirección perpendicular a una dirección de avance de la banda secundaria (14),
(d)
posicionar la tira cizallada de la banda secundaria (14) adyacente a la banda principal (12), de manera que la tira cizallada (64) esté sustancialmente perpendicular a la dirección de avance de la banda principal (12), caracterizado porque
(e)
se fija la tira cizallada sobre la banda principal (12), repitiendo concurrentemente la etapa (c) para cizallar otra tira de la banda secundaria (14), y
(f)
se repite la etapa (d) en relación con la otra tira, y se fija la otra tira sobre la banda principal (12).
27. El procedimiento según la reivindicación 26, en el cual la etapa de fijación de la tira cizallada (64) comprende el laminado en caliente de la tira cizallada sobre la banda principal (12).
28. El procedimiento según la reivindicación 27, en el cual el cizallado transversal de la banda comprende la alimentación del material de la banda secundaria (14) hasta una posición predeterminada en el interior del aparato de cizallado transversal de la banda (40), el mantenimiento del material de la banda secundaria (14) en la posición predeterminada, y el accionamiento de una cuchilla de cizalla (44) para que efectúe un movimiento de cuchilla de cizalla predeterminado.
29. El procedimiento según la reivindicación 28, en el cual el movimiento predeterminado de la cuchilla de cizalla (44) es un movimiento oscilante.
30. El procedimiento según la reivindicación 29, en el cual la etapa de accionamiento de la cuchilla de cizalla (44) incluye los pasos de desplazamiento de una pluralidad de patillas de levas (140) a lo largo de una trayectoria predeterminada, cooperando las patillas de levas (140) con la cuchilla de cizalla (44) para producir el desplazamiento de la cuchilla por un movimiento oscilante.
31. El procedimiento según la reivindicación 30, en el cual las patillas de levas (140) cooperan con una pluralidad de pistas de levas (154) en la cuchilla de cizalla, de manera que la etapa de accionamiento de la cuchilla de cizalla (44) incluye el desplazamiento de las patillas de levas (140) para hacerlas avanzar a lo largo de las pistas de levas
(154).
32. El procedimiento según la reivindicación 26, en el cual la etapa de posicionamiento incluye la fijación de la tira cizallada (64) a un dispositivo de posicionamiento y el desplazamiento del dispositivo de posicionamiento hasta la posición adyacente a la banda principal (12).
33. El procedimiento según la reivindicación 32, en el cual la etapa de fijación de la tira cizallada (64) implica la creación de una señal de vacío en el interior del dispositivo de posicionamiento, lo que crea de este modo una junta hermética entre el dispositivo de posicionamiento y la tira cizallada (64).
34. Un aparato según la reivindicación 1, para la fabricación de un suministro de material de un formato de banda que tiene refuerzos en emplazamientos predeterminados, en el cual:
el mecanismo principal de alimentación tiene la forma de un rodillo de alimentación de suministro principal (24) acoplado a una banda principal para desplazar la banda principal (12) de una manera predeterminada;
el mecanismo secundario de alimentación tiene la forma de un rodillo de alimentación de suministro secundario (34) acoplado a una banda secundaria (14) para desplazar la banda secundaria (14) de una manera predeterminada que se puede seleccionar;
el aparato de cizallado transversal de la banda (40) tiene la forma de un dispositivo de cizallado transversal de banda provisto de una cuchilla de cizalla (44) y de una cuchilla de soporte (47), estando el aparato de cizallado transversal de la banda (40) posicionado para recibir la banda de suministro secundaria (14) en una posición de corte situada entre la cuchilla de cizallado (44) y la cuchilla de soporte (47), teniendo, además, el aparato de cizallado transversal de la banda (40) un accionador de cuchilla para desplazar la cuchilla a lo largo de un movimiento de corte, después de que la banda de suministro secundaria (14) se haya posicionado en la posición de corte, lo que conlleva el cizallado de una tira de refuerzo (64) de la banda secundaria;
el mando de manipulación tiene la forma de un aplicador móvil (50) provisto de un colector aplicador (52) que se puede posicionar en una posición de corte adyacente al aparato de cizallado transversal de la banda (40), de manera que la banda secundaria (14) se extiende adyacente a una superficie de retención del colector aplicador (52) cuando la banda secundaria se encuentra en la posición de corte, estando el colector aplicador (52) provisto de una pluralidad de aberturas de vacío en la superficie de retención, para crear una junta hermética entre la banda secundaria (14) y la superficie de retención, cuando la banda secundaria se encuentra en la posición de corte, siendo el aplicador móvil (50) móvil entre la posición de corte y una posición de liberación, que permite el movimiento de la tira de refuerzo (64) hasta un emplazamiento de fijación; y
el dispositivo de laminado se posiciona adyacente a la banda principal (12) y adyacente a la posición de liberación del aplicador, en el cual la tira de refuerzo (64) se puede fijar a la banda principal (12), en un emplazamiento de refuerzo, gracias a la cooperación del dispositivo de fijación con el aplicador (50).
35. El aparato según la reivindicación 34, en el cual el dispositivo de fijación es un dispositivo de laminado dotado de un elemento térmico (102) para fijar la tira de refuerzo (64) mediante una junta
térmica.
36. El aparato según la reivindicación 34, en el cual el movimiento de corte es un movimiento oscilante.
37. El aparato según la reivindicación 36, en el cual el movimiento oscilante es creado por una pluralidad de pistas de levas (154) en la cuchilla de corte y una pluralidad de patillas de levas (140) acopladas al accionador de cuchilla.
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