ES2285426T3 - Maquina plegadora para el plegado de un material en banda continua y procedimiento de plegado. - Google Patents

Maquina plegadora para el plegado de un material en banda continua y procedimiento de plegado. Download PDF

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Abstract

Máquina plegadora para plegar un material en banda (N) a lo largo de líneas de plegado transversales, que comprende por lo menos un rodillo de plegado (1, 3; 505) provisto de por lo menos un elemento de asido (43; 513) para aferrar mecánicamente el material en banda (N) a lo largo de una línea de pliegue; caracterizada porque con dicho por lo menos un elemento de asido (43; 513) está asociado un elemento de circulación gaseosa (79; 515; 601) para introducir el material en banda en dicho elemento de asido (43; 513).

Description

Máquina plegadora para el plegado de un material en banda continua y procedimiento de plegado.
Campo técnico
La presente invención se refiere a una máquina plegadora para plegar un material en banda a lo largo de unas líneas de plegado transversales. Más particularmente, la invención se refiere a una máquina plegadora del tipo que comprende un par de rodillos de plegado contrarrotativos, dispuestos uno al lado del otro y con ejes paralelos, presentando cada uno de ellos por lo menos un elemento de asido para aferrar el material en banda a lo largo de unas líneas transversales y realizar pliegues por dichas líneas.
La invención también se refiere a un procedimiento para el plegado de un material en banda continuo según unas líneas en zigzag transversales.
Estado de la técnica
En muchas máquinas plegadoras utilizadas en el campo de la transformación del papel para producir, por ejemplo, servilletas de papel plegadas, se alimenta un material en banda continuo, que puede haberse plegado previamente según una línea longitudinal, a un par de rodillos de plegado contrarrotativos, dispuestos con ejes paralelos y uno al lado del otro entre sí para determinar un paso por el cual se alimenta el material en banda. En cada rodillo están dispuestos unos elementos que realizan el pliegue en el material en banda. Dichos elementos anteriormente mencionados se disponen y controlan de manera que el material en banda se pliega en zigzag, adhiriéndose alternativamente primero a uno de los dos rodillos de plegado contrarrotativos y a continuación al otro. El paquete formado por el material en banda plegado en zigzag se corta a continuación mediante una cuchilla y se divide en dos hileras de servilletas de papel o productos plegados similares.
Se describe una máquina de este tipo, por ejemplo, en los documentos WO-A-9728076 y WO-A-0162651. En las patentes US nº 3.195.882, nº 3.229.974, nº 3.820.774, nº 3,689.061 y en las patentes alemanas 446.753 y 429.288 se describen otros ejemplos de máquinas plegadoras.
Los elementos de plegado de estas máquinas plegadoras comprenden en cada rodillo de plegado un elemento de asido que con cada giro del rodillo aferra el material en banda a lo largo de una línea de plegado. Para introducir el material en banda en el elemento de asido, están dispuestas en los dos rodillos de plegado unas respectivas cuchillas de plegado, en posiciones angularmente alternadas con respecto a los elementos de asido. Para realizar un pliegue se disponen una cuchilla de plegado de uno de los dos rodillos de plegado y un elemento de asido del otro rodillo de plegado en posiciones angulares de manera que se correspondan entre sí en el paso determinado entre los dos rodillos de plegado, y se empuja el material en banda mediante la cuchilla de plegado en el interior del elemento de asido.
Generalmente, cada uno de los dos rodillos de plegado presenta por lo menos una cuchilla de plegado y un elemento de asido, de manera que para cada giro completo del par de rodillos de plegado por lo menos se realizan dos pliegues en el material en banda.
La presencia de cuchillas de plegado y elementos de asido en los rodillos de plegado contrarrotativos hace a estas máquinas particularmente complejas desde un punto de vista mecánico. Además, la acción mecánica de la cuchilla o cuña de plegado en el material en banda tiende a deteriorarlo. Las cuchillas de plegado se someten a un rápido desgaste con los consiguientes costes de mantenimiento.
Objetivos y sumario de la invención
El objetivo de la presente invención consiste en producir una máquina plegadora, del tipo anteriormente mencionado, que sea más sencilla, pero al mismo tiempo eficaz y segura.
Éste y otros objetivos y ventajas, que resultarán evidentes para los expertos en la materia mediante la lectura del texto siguiente, se obtienen esencialmente con una máquina plegadora que comprende en combinación: por lo menos un rodillo de plegado con por lo menos un elemento de asido mecánico para sujetar el material en banda; asociado con dicho por lo menos un elemento de asido, un elemento de circulación gaseosa, tal como un elemento de circulación de aire para introducir el material en banda hacia dicho elemento de asido.
Según una primera forma de realización, el elemento de circulación gaseosa o de aire comprende un elemento de aspiración para tirar del material en banda hacia el material de asido o introducirlo en el mismo.
Según una forma de realización distinta, el elemento de circulación gaseosa o de aire comprende un elemento de eyección, para generar una circulación de aire comprimido para empujar el material en banda hacia el elemento de asido o hacia su interior.
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En la práctica, pueden disponerse dos rodillos de plegado contrarrotativos uno al lado del otro, cada uno de ellos provisto de uno o varios elementos de asido.
Con una disposición de este tipo el material en banda se introduce en el elemento de asido por el efecto de aspiración, sin requerir disponer una cuchilla de plegado en el rodillo de plegado opuesto. Esta medida simplifica considerablemente la estructura de la máquina, puesto que únicamente se proporcionan elementos de asido con el respectivo sistema de aspiración en cada rodillo de plegado, no siendo ya necesario prever las cuchillas de plegado. Además, el efecto de aspiración es menos probable que deteriore el material en banda con respecto a la acción mecánica de las cuchillas de plegado usuales, en particular cuando se procesan productos muy blandos o gofrados, que se marcan fácilmente mediante la acción de los elementos mecánicos.
También se consigue la ventaja de una mayor tolerancia de funcionamiento, con respecto a una máquina de plegado totalmente mecánica, en la que se requiere mucha más precisión para sincronizar los movimientos de la cuchilla de plegado con respecto al elemento de asido. Por el contrario, utilizando la aspiración para hacer que el material en banda penetre en el elemento de asido, incluso son aceptables unas aproximaciones notables en la sincronización de los movimientos.
En la práctica para obtener un funcionamiento correcto y seguro y reducir el consumo, cada uno de los elementos de aspiración está asociado con un dispositivo para activar y desactivar la aspiración como una función de la posición angular del respectivo rodillo de plegado, estando activo el elemento de aspiración de cada rodillo de plegado durante una fracción de un giro completo del respectivo rodillo de plegado.
Cada uno de los elementos de asido puede incluir un elemento móvil que coopera con un primer tope, utilizando dicho elemento de aspiración la aspiración para colocar el material en banda entre dicho elemento móvil y dicho tope. Para este fin, pueden preverse unos dispositivos adecuados para limitar el efecto de aspiración a la zona deseada. En la práctica, cada uno de los rodillos de plegado puede preverse con por lo menos una cavidad esencialmente paralela a su eje de rotación y abierta en la superficie cilíndrica del rodillo de plegado, en cuyo interior se alojan el respectivo elemento de asido, con un conducto de aspiración, que es parte del respectivo elemento de aspiración, que termina en dicha cavidad. En este caso cada una de dichas cavidades esta ventajosamente provista de unos medios para limitar el efecto de aspiración en un lado del elemento móvil, entre la misma y dicho primer tope. Para este fin, en cada cavidad puede estar fijado un primer bloque que determina el primer tope con el cual coopera el respectivo elemento móvil. Este primer bloque delimita un compartimiento de aspiración en conexión con el conducto de aspiración, que presenta una pluralidad de orificios de aspiración distribuidos a lo largo de la extensión longitudinal de dicho primer bloque y que termina en una superficie de dicho bloque dispuesta en el lado opuesto con respecto a dicho compartimento de aspiración y enfrentado al elemento móvil. Esta superficie puede estar conformada particularmente para formar una superficie de estanqueidad que coopere con un árbol oscilante que forma parte del elemento móvil. Los orificios están dispuestos en este caso entre el primer tope determinado por dicho bloque y dicha superficie de estanqueidad.
Para conectar cada rodillo de plegado giratorio a una canalización de aspiración fija, cada uno de dichos rodillos de plegado puede estar asociado ventajosamente con un bloque deslizante con un canal de conexión entre dicha canalización de aspiración y un conducto de aspiración en el respectivo rodillo de plegado. Este bloque deslizante se apoya en una superficie de deslizamiento prevista en el rodillo de plegado, generalmente y ventajosamente en una de las dos caras del rodillo y en particular preferentemente la superficie superior.
El bloque deslizante puede ser empujado elásticamente de manera ventajosa contra dicha superficie de deslizamiento producida sobre el respectivo rodillo. Dicho bloque deslizante puede presentar una abertura alargada que comunique con el respectivo rodillo de plegado.
Los dispositivos para activar y desactivar la aspiración pueden ser ajustables, para ajustar la posición de apertura y cierre de la aspiración como una función de la posición angular del respectivo rodillo de plegado. Para este fin, cuando se proporciona un bloque deslizante para conectar de manera neumática el rodillo de plegado con una canalización de aspiración, dicho bloque deslizante puede diseñarse de manera que se disponga en una posición angular determinada ajustable con respecto al correspondiente rodillo de plegado, para ajustar las posiciones en las que se inicia y se detiene la aspiración.
Si se utiliza un elemento de eyección de aire para empujar el material en banda hacia el elemento de asido, dicho elemento de eyección de aire puede disponerse en la superficie de un rodillo de plegado o de un rodillo paralelo y adyacente a un rodillo de plegado, en una posición puesta en fase con la posición de asido en el rodillo de plegado opuesto, de manera que dicho elemento de eyección de aire pase frente al elemento de asido en correspondencia con el paso formado entre los rodillos de plegado mientras los rodillos giran. Cuando la máquina comprende dos rodillos de plegado, paralelos y adyacentes, pueden preverse en cada rodillo de plegado un elemento de asido y un elemento de eyección de aire, dispuestos en posiciones diametralmente opuestas.
En las reivindicaciones subordinadas adjuntas se indican otras características y formas de realización ventajosas.
Según un aspecto distinto, la invención se refiere a un procedimiento para plegar un material en banda según unas líneas de pliegue transversales, que comprende las etapas de:
-
proporcionar por lo menos un rodillo de plegado provisto de por lo menos un elemento de asido mecánico;
-
hacer girar el rodillo de plegado alimentando el material en banda al mismo;
-
acoplar el material en banda con dicho por lo menos un elemento de asido.
Característicamente, según la invención el material en banda se introduce en los respectivos elementos de asido mediante una corriente de aire, tal como mediante una aspiración.
En la práctica, pueden proporcionarse dos rodillos de plegado, dispuestos uno al lado del otro y provistos de unos elementos de asido que sujetan el material en banda alternativamente, para plegarlo en zigzag.
En las reivindicaciones subordinadas se indican otras características ventajosas del procedimiento según la invención, que se describen haciendo referencia a los dibujos adjuntos.
Breve descripción de los dibujos
La invención se comprenderá mejor a continuación siguiendo la descripción y el dibujo adjunto, que muestra unas formas de realización no limitativas de la invención. En particular, en el dibujo:
la figura 1 muestra una vista frontal de la máquina con el respectivo par de rodillos de plegado;
la figura 2 muestra una vista en planta según la línea II-II de la figura 1;
la figura 3 muestra una vista lateral y una sección longitudinal parcial de uno de los dos rodillos de plegado, sin los elementos interiores;
la figura 4 muestra una sección longitudinal de una parte del rodillo de plegado con los elementos de asido montados en el mismo;
la figura 5 muestra una sección según la línea V-V de la figura 1;
la figura 6 muestra una sección según la línea VI-VI de la figura 1;
la figura 7 muestra una sección longitudinal ampliada de la zona de aspiración de uno de los rodillos de plegado;
la figura 8 muestra un detalle de la vista en planta de la brida de montaje de la unidad de aspiración que comprende el bloque deslizante;
la figura 9 muestra una vista frontal de uno de los bloques que forman el tope para el elemento móvil del elemento de asido;
las figuras 10 y 11 muestran unas secciones transversales según las líneas X-X y XI-XI de la figura 9;
la figura 12 muestra una sección según la línea XII-XII de la figura 7;
las figuras 13A a 13C muestran tres posiciones angulares distintas de los rodillos de plegado en la etapa de realización de un pliegue en el material en banda, en una sección ortogonal a los ejes de rotación de los rodillos;
la figura 14 muestra una vista esquemática y en planta de una forma de realización modificada de la invención;
las figuras 15A y 15B muestran esquemáticamente en una vista equivalente a la vista de la figura 5, una forma de realización mejorada de la invención;
las figuras 16A, 16B y 16C muestran una ampliación esquemática de la zona de plegado en tres momentos sucesivos de la operación de plegado en la forma de realización de las figuras 15A y 15B; y
las figuras 17A, 17B muestran la zona de plegado en dos momentos sucesivos de la operación de plegado en una forma de realización distinta, en la que se utiliza una circulación de aire comprimido para empujar el material en banda hacia el elemento de asido.
Descripción detallada de las formas de realización preferidas de la invención
Haciendo referencia a la figura 1, la máquina plegadora presenta un par de rodillos de plegado 1 y 3 que giran alrededor de los respectivos ejes de rotación verticales 1A y 3A dispuestos paralelos entre sí a una distancia tal que los dos rodillos de plegado 1, 3 están situados uno al lado del otro en un paso 5. El rodillo de plegado 1 está soportado por medio de unas espigas 1C y 1D en unos correspondientes soportes 7, 9. El rodillo de plegado 3 está soportado de manera análoga mediante las espigas 3C y 3D en los soportes 11 y 13.
Los dos rodillos de plegado 1 y 3 son impulsados en rotación en direcciones opuestas (flechas f1 y f3 en las figuras 5 y 6) por medio de una rueda dentada 14 que engrana con una rueda dentada 15 enchavetada en el árbol del rodillo de plegado 1, y que a su vez engrana con una rueda dentada enchavetada en el árbol del rodillo de plegado 3.
Montada en el extremo superior del árbol 1C del rodillo de plegado 1 está dispuesta una excéntrica 19 que, por medio de un vástago 21, suministra un movimiento alternativo a un brazo oscilante 23 (véase la figura 2). El brazo oscilante 23 está enchavetado en un árbol vertical 25, paralelo a los ejes de los dos rodillos de plegado 1, 3 y soporta de manera solidaria con el mismo una placa conformada 26 que se introduce en una ranura anular 27 en el rodillo de plegado 1.
Acoplado al brazo oscilante 23, en el extremo opuesto con respecto al acoplamiento del vástago 21, está dispuesto otro vástago 29, cuyo extremo opuesto está articulado en un soporte 31 enchavetado en un árbol 33, paralelo al árbol 25. Solidario con el árbol 33 está dispuesta una placa 35, análoga a la placa 26 solidaria con el árbol 25, y que se introduce en una ranura 37 prevista en el rodillo de plegado 3.
Tal como puede apreciarse en particular en la sección de la figura 5 y, limitado al rodillo de plegado 3, en la sección de la figura 3, se han practicado en el interior de los dos rodillos de plegado 1, 3, unos asientos o cavidades longitudinales, indicados generalmente mediante el número de referencia 41 para ambos rodillos. Las dos cavidades son simétricas entre sí tal como puede apreciarse en particular en la figura 5 y los rodillos de plegado están sincronizados entre sí de manera que las cavidades se disponen en posiciones opuestas diametralmente.
Las cavidades 41 terminan en la superficie cilíndrica de cada uno de los dos rodillos de plegado 1, 3. En cada uno de los dos asientos o cavidades de cada rodillo de plegado 1, 3 está alojado un elemento de asido designado en conjunto mediante el número de referencia 43, que se utiliza para asir y plegar el material N alimentado al paso 5 entre los dos rodillos de plegado 1, 3. Los dos elementos de asido 43 son simétricos entre sí y únicamente se describirá a continuación uno de ellos en detalle.
El elemento de asido comprende, tal como puede apreciarse en particular en la figura 4, un árbol con un eje de oscilación 45A paralelo al eje de rotación del respectivo rodillo de plegado. El árbol 45 está soportado por unos cojinetes 47 y 49 alojados en el respectivo rodillo de plegado.
El árbol presenta un movimiento de oscilación alrededor de su eje, controlado por medio de una leva 51 que presenta un canal 53 en cuyo interior se acopla una rueda o sensor 55, enchavetado en una espiga 57 acoplada por medio de un soporte 59 al árbol 45 (véase en particular la figura 4). Con esta disposición la leva 51, que es fija con respecto a la estructura de la máquina, regula la oscilación de la rueda 55 y de la respectiva espiga 57 alrededor del eje de oscilación 45A del árbol 45, que por lo tanto será transportado a su vez en rotación.
Una tira 61 está dispuesta solidaria con el árbol 45, fijada a dicho árbol 45 por medio de unos tornillos 62. La tira 61 se extiende radialmente hasta alcanzar aproximadamente la superficie cilíndrica del respectivo rodillo de plegado 1 ó 3. Cuando la leva con el canal 51 hace oscilar al árbol 45 alrededor de su eje, la tira 61 oscila entre dos posiciones determinadas por dos topes formados por un primer bloque designado en conjunto mediante el número de referencia 63 y por un segundo bloque designado en conjunto mediante el número de referencia 65. Lo dos bloques 63, 65 están alojados en el asiento o cavidad 41 del respectivo rodillo de plegado.
El primer bloque 63 representado con mayor detalle en las figuras 9 a 11 y descrito a continuación, está fijado al respectivo rodillo de plegado por medio de los tornillos 67, mientras que el bloque 65 está fijado al rodillo por medio de los tornillos 69. Los bloques 63 y 65 se extienden longitudinalmente, paralelos al eje del respectivo rodillo de plegado, en aproximadamente su longitud total y, por lo tanto, comprenden toda la extensión axial de la cavidad 41. El bloque 65 presenta una ranura longitudinal 71 en cuyo interior está alojado un soporte rectilíneo 73 con una sección transversal circular, que forma un tope elástico para la tira 61.
Haciendo referencia en particular a las referencias 5, 9, 10 y 11, el bloque 63 presenta una superficie cilíndrica 63A que, cuando el bloque está montado en el respectivo rodillo de plegado, está nivelado con la superficie cilíndrica del rodillo de plegado. Esta superficie cilíndrica está interrumpida por una ranura 63B, en la ranura anular 37 ó 27 del rodillo de plegado 3 ó 1.
A lo largo de uno de los bordes que delimitan la superficie cilíndrica 63A del bloque 63 está formada una superficie de tope 63C; cuando el bloque se monta en el respectivo rodillo de plegado, esta superficie se coloca en frente de la junta obturadora 73 del bloque 65. En el mismo lado de la superficie de tope 63C, el bloque 63 presenta una segunda superficie cilíndrica 63D cuyo radio de curvatura es esencialmente equivalente al radio de curvatura de la superficie cilíndrica del árbol 45. Tal como puede apreciarse en particular en la figura 5, de hecho, el árbol 45 prácticamente roza la superficie cilíndrica 63D del bloque 63 para los fines que se aclararán a continuación.
El bloque 63 también presenta una pluralidad de orificios pasantes 63E que permiten que las dos caras opuestas del bloque comuniquen: la cara en la que está formada la superficie cilíndrica 63D y la cara posterior en la que está formada una parte plana 63F. Una vez montado, la parte plana 63F está enfrentada a una abertura alargada 77 (véase en particular la figura 3) que comunica con un elemento de aspiración que comprende un conducto de aspiración 79 producido en el cuerpo del respectivo rodillo de plegado y que termina en la superficie plana superior del mismo. Por lo tanto, entre la parte plana 63F y el conducto de aspiración 79 se determina un compartimento de aspiración
78.
Los conductos de aspiración 79 de los dos rodillos de plegado 1, 3 están conectados (de la manera que se describirá en detalle a continuación haciendo referencia a las figuras 7 y 12) a unos medios de aspiración que producen un vacío en una parte de la cavidad 41 del respectivo rodillo de plegado para los fines que se describen a continuación.
El conducto de aspiración 79 comunica con la superficie del bloque 63 orientada a la tira 61 a través de los orificios pasantes 63E. Con esta disposición, por medio de la canalización de aspiración 79 (cuando se forma un vacío en el mismo) se crea un vacío en el volumen delimitado por la tira 61 con el correspondiente soporte, por el árbol 45 y por la cara del bloque 63 orientada a la tira 61. Este volumen se designa con la referencia V en la figura 5.
Para conectar el conducto de aspiración 79 de cada uno de los dos rodillos de plegado 1, 3 a la aspiración, por ejemplo una canalización conectada a un ventilador, se proporciona una disposición de conexión que coopera con la superficie frontal superior o de base de cada uno de los dos rodillos, designada con la referencia 1F para el rodillo de plegado 1 y con 3F para el rodillo de plegado 3. Esta disposición se muestra en detalle en la figura 7 para el rodillo de plegado 3. Dicho rodillo de plegado 1 presenta una disposición simétrica.
El extremo del respectivo conducto de aspiración 79 termina en la superficie frontal 1F y 3F de cada uno de los dos rodillos de plegado 1 y 3. En dicha superficie frontal también se apoya un bloque deslizante 81, por medio de una placa 83 en un material con un bajo coeficiente de rozamiento. El bloque deslizante 81 está acoplado de manera deslizante a dos columnas de guía 85 bloqueadas verticalmente en unos respectivos acoplamientos 87. Dichos acoplamientos están fijados a su vez a una brida 89 acoplada a una parte 91 de la estructura fija de la máquina. Dos muelles de compresión 93 (uno de los cuales puede apreciarse en la figura 7), presionan el bloque deslizante 81 contra la superficie frontal de respectivo rodillo de plegado 1 ó 3.
En la figura 8 se representa la brida 89 en una vista en planta. El número de referencia 95 designa dos conjuntos de tres orificios de los tornillos de fijación 97 de los acoplamientos de retención 87 para las columnas de guía 85. Tal como puede apreciarse en la figura 8, la brida 89 presenta dos ranuras curvadas 99. En dichas ranuras están introducidos dos tornillos (uno de los cuales se designa mediante el número de referencia 101 en la figura 7) para fijar la brida 89 a la estructura de la máquina 91. Gracias a las ranuras curvadas 99, aflojando los tornillos 101 es posible ajustar la posición angular de cada brida 89 con respecto al eje del correspondiente rodillo de plegado 1 ó 3. De esta manera puede ajustarse la posición angular del respectivo bloque deslizante 81.
La estructura del bloque deslizante 81 se muestra en detalle en las figuras 6 y 12. Dicha estructura presenta un cuerpo principal en el que está realizado un asiento rebajado 103, en cuyo interior se aloja la placa 83. El cuerpo principal y la placa 83 del bloque deslizante 81 presentan un orificio con una sección oblonga 105, que se extiende paralelo al eje de los rodillos de plegado 1 y 3. El orificio oblongo 105 está unido a un orificio lateral 107 conectado a un tubo de aspiración 109 conectado a su vez a un ventilador u otro elemento de aspiración adecuado, no representado.
Con esta disposición, cuando el rodillo de plegado 1 ó 3 gira alrededor de su eje, se produce una aspiración en el interior del conducto de aspiración 79 durante el arco entero de rotación del rodillo a lo largo del cual la entrada del conducto de aspiración 79, dispuesta en la superficie frontal del respectivo rodillo de plegado, está en conexión de circulación con el orificio oblongo 105 formado en el bloque deslizante 81. Puesto que la posición angular de la brida 89 puede ajustarse, ello permite el ajuste de las posiciones angulares en la que se inicia y detiene la aspiración en el interior del conducto de aspiración 79.
La máquina de plegado descrita anteriormente en el presente documento funciona de la siguiente manera.
Los dos rodillos 1 y 3 giran en direcciones opuestas tal como se representa mediante las flechas f1 y f3, mientras que el material en banda N (que ya puede estar plegado según una línea de plegado longitudinal continua) es alimentado al paso 5 entre los dos rodillos de plegado. Tal como puede apreciarse en particular en las figuras 5 y 6 y en la secuencia de las figuras 13A-13C, los elementos de asido alojados en las dos cavidades 41 de los dos rodillos de plegado 1 y 3 están dispuestos en posiciones angulares sincronizadas de manera que cuando el elemento de asido del rodillo de plegado 3 está en el paso 5, el elemento de asido asociado con el rodillo de plegado 1 está en una posición diametralmente opuesta con respecto al paso entre los rodillos.
Las dos posiciones angulares representadas en las figuras 13A y 13C son aquellas en las que se inicia y detiene la aspiración a través del conducto de aspiración 79 asociado con el rodillo de plegado 3. La posición angular en la figura 13B es intermedia entre las dos posiciones de inicio y parada y corresponde a la posición en la que el elemento de asido asociado con el rodillo de plegado 3 está en el paso 5 entre los dos rodillos de plegado.
En la posición de la figura 13A la tira elástica 61 del elemento de asido asociado con el rodillo de plegado 3 está situada, debido a la oscilación del árbol 45 que la soporta, contra la junta elástica 73, para dejar una ranura entre la tira 61 y el tope posterior 63C formado por el bloque 63. El material en banda N es estirado por esta ranura, que se extiende en toda la altura del rodillo de plegado 3, debido a la aspiración producida a través del conducto 79 y a través del volumen V (figura 5). El material en banda por lo tanto forma un bucle que se introduce entre el tope 63C y el borde libre de la tira elástica 61.
Continuando la rotación de los rodillos de plegado 1 y 3, mientras se mantiene la aspiración por el conducto de aspiración 79 en el rodillo de plegado 3, la leva 51 produce la oscilación del árbol 45 asociado con dicho rodillo de plegado, haciéndolo girar en sentido horario de manera que la tira elástica 61 aprieta el material en banda, que se ha acuñado en la ranura determinada por la tira 61 y por el tope 63C debido a la aspiración, contra el tope 63C.
Continuando la rotación en sentido contrahorario del rodillo de plegado 3, la fijación mecánica producida en el material en banda por la tira elástica 61 y por el tope 63C hace que éste se pliegue a lo largo de una línea transversal. Al separarse del paso 5 entre los rodillos 1, 3, se interrumpe la aspiración por el conducto 79 asociado con el rodillo de plegado 3 y el material en banda se mantiene sobre la superficie del rodillo de plegado 3 únicamente debido a la fijación mecánica. La placa de oscilación 35 asociada con el rodillo de plegado 3 está en su posición retirada en el interior de la ranura 37 del rodillo. Por lo tanto, el material en banda N plegado es transportado sobre la parte curva de dicha placa. Tras alcanzar una posición angular suficientemente avanzada, se abre la tira 61 debido a la oscilación en sentido horario del árbol 45 y la parte de material en banda se separa del rodillo de plegado 3 por medio de la oscilación controlada de la placa 35. Esta operación para separar el material en banda plegado por el rodillo de plegado es de por sí conocida y análoga a la de las máquinas conocidas.
Cuando se suelta el material en banda plegado del rodillo de plegado 3, el elemento de asido soportado por el rodillo de plegado 1 se desplaza hacia el paso 5 entre los rodillos de plegado y por lo tanto se dispone en la proximidad de la posición en la que se activa la aspiración en el rodillo 1. A continuación el rodillo de plegado 1 inicia una etapa de plegado análoga.
Resulta evidente a partir de la descripción anterior que con el sistema de aspiración asociado con los rodillos de plegado 1, 3 el material en banda N se introduce en el elemento de asido formado por la tira 61 y por el tope 63C debido a la aspiración, sin la necesidad de prever una cuchilla para el plegado mecánico. Con respecto a las maquinas tradicionales (por ejemplo del tipo descrito en el documento WO-A-0162651) la máquina está considerablemente simplificada, puesto que es innecesario prever sistemas mecánicos para controlar las oscilaciones de la cuchilla para introducir el material en banda en el elemento de asido. Además, la ausencia de cuchillas de plegado también permite una manipulación más suave del material que tiene que plegarse, que por lo tanto es menos probable que sufra deterioro durante el plegado.
En el texto siguiente, se ha descrito la invención aplicada a una máquina de plegado determinada, provista de dos rodillos de plegado, en la que la invención permite obtener unas ventajas particulares. Sin embargo, también puede aplicarse a máquinas plegadoras de distinta conformación. A título de ejemplo, la figura 14 muestra una máquina plegadora en la que el material en banda se corta en hojas antes del plegado transversal. La máquina está provista esquemáticamente de una unidad de corte compuesta por dos cilindros contrarrotativos con ejes paralelos 501, 503. Entre dichos cilindros se determina un paso, a través del cual se alimenta el material en banda, que puede estar plegado longitudinalmente antes del corte y plegado transversal. Los números de referencia 509 y 511 designan unos pares de cuchillas y hendiduras contra-cuchilla soportadas por los dos cilindros 501, 503. El material en banda N cortado en hojas sencillas se mantiene en la superficie del cilindro 503 mediante unos orificios de aspiración, no representados, y se hace de este modo que dichas hojas individuales entren en un paso determinado por el cilindro 503 y por un rodillo de plegado 505. En el ejemplo representado, este último presenta un par de elementos de asido mecánicos 513 que pueden producirse de manera análoga a los elementos de asido mecánicos de la forma de realización anterior. El número de referencia 515 indica esquemáticamente unos elementos de aspiración que pueden realizarse en la práctica de la misma manera que los descritos haciendo referencia a las figuras anteriores y que presentan la misma función de utilizar la aspiración para hacer que una parte de las hojas individuales de material en banda N entre en el elemento de asido.
El rodillo de plegado 505, que gira alrededor de su eje de rotación 505A, forma un paso con un rodillo distribuidor 507 que presenta unos orificios de aspiración y que se utiliza para dividir la circulación de hojas plegadas de manera que éstas se distribuyan (de manera de por sí conocida) en dos hileras F1, F2 tras la alimentación desde el paso entre los rodillos 505 y 507.
Resulta evidente a partir de este ejemplo esquemático que el sistema de aspiración según la invención utilizado para introducir un bucle de material en banda en el elemento de asido para hacer que el pliegue facilite la producción de una máquina en la que dicho pliegue se realiza en el material en banda previamente dividido en partes u hojas.
Las figuras 15A y 15B muestran, en dos momentos consecutivos durante la rotación de los rodillos de plegado, una vista en planta y en sección parcial de los rodillos plegadores en una forma de realización mejorada de la invención. Los números de referencia equivalentes indican partes equivalentes o correspondientes a las de las figuras 1 a 13. Además de algunas diferencias en la forma de los bloques 63 y 65 alojados en la cavidad o asiento 41, la forma de realización de las figuras 15A, 15B se diferencia de las anteriores por la configuración distinta del volumen V en el que se produce la aspiración. En este caso la aspiración en el material en banda que debe plegarse se ejerce directamente a través de los orificios 63E practicados en el bloque 63 que terminan en la superficie de dicho bloque contra la cual la tira 61 sujeta el material plegado.
La diferencia esencial con respecto a la forma de realización anterior, sin embargo, radica en la presencia de cada rodillo de plegado 1, 3 en una posición diametralmente opuesta con respecto al asiento en el que se aloja la tira de plegado 61, de un elemento que facilita el inicio de la aspiración del material que debe plegarse entre la tira 61 y el bloque 63. Este elemento está constituido por una pieza de inserción 201 fijada en una entalla del respectivo rodillo de plegado 1 ó 3, que se extiende paralela al eje de rotación del rodillo. El número de referencia 203 designa unos tornillos de fijación. En la práctica, la pieza de inserción 201 está dividida en dos partes, separadas por la ranura 27 ó 37 del respectivo rodillo.
La pieza de inserción 201 presenta una nervadura o resalte 201A que sobresale ligeramente (en unas pocas décimas de milímetro, generalmente 0,1-0,5 mm) de la superficie lateral cilíndrica del respectivo rodillo de plegado 1, 3. Los dos rodillos 1, 3 están sincronizados de manera que el resalte 201A se lleva frente al compartimiento de aspiración entre la tira 61 y el bloque 63 del rodillo opuesto. En la secuencia representada en las figuras 15A, 15B pueden apreciarse dos posiciones separadas en el tiempo por un intervalo muy breve: en la posición de la figura 15A el resalte 201A está dispuesto delante del compartimiento de aspiración y hace que el material en banda N que debe plegarse, cuando se apoya en dicho resalte, sobresalga hacia el rodillo opuesto (rodillo 3 en la posición representada). Esto facilita la captación del material mediante la aspiración. En la figura 15B se muestra la posición posterior, en la que el resalte 201A (debido a la rotación del rodillo de plegado 1) se separa de la tira 61. Dicha tira aún no ha apretado el material en banda N, que se ha acoplado por aspiración y forma un bucle entre el bloque 63 y la tira 61. Por lo tanto, al contrario del procedimiento utilizado por las máquinas plegadoras conocidas, en el que se aprieta el material en banda mediante una tira que actúa contra una cuña de inserción para obtener el pliegue, en la configuración representada en el presente documento no existe ninguna cooperación mecánica entre la cuchilla 61 y el resalte 201A, es decir el material en banda no es asido o apretado entre la tira 61 y el resalte 201A. El principio de funcionamiento se muestra con claridad en la secuencia de las figuras 16A, 16B, 16C que muestran los dos rodillos de plegado en tres posiciones angulares consecutivas mientras realizan el pliegue en el material en banda N.
La pieza de inserción 201 con el resalte 201A facilita la captación por aspiración del material en banda mediante el dispositivo de aspiración y permite obtener incluso velocidades de funcionamiento aún mayores. La solución también puede ser adoptada en las configuraciones de los rodillos de plegado representados en las figuras anteriores. En la configuración con sólo un rodillo de plegado de la figura 14, puede montarse la pieza de inserción 20 en el cilindro 503.
Las figuras 17A y 17B muestran otra forma de realización de la invención. Los elementos similares o correspondientes se designan con los mismos números de referencia que en las figuras anteriores. Cada rodillo de plegado 1, 3 presenta una cavidad 41 en la cual se aloja de manera oscilante una tira 61. Dicha tira 61 está soportada por un árbol oscilante 45 y forma parte del elemento de asido designado 43 en conjunto. La tira 61 está diseñada para asir o aferrar el material en banda y plegarlo apretándolo entre la tira 61 y un apoyo fijo 62 que se extiende a lo largo de la abertura del asiento o cavidad 41 en la superficie del respectivo rodillo.
En una posición diametralmente opuesta a la posición del elemento de asido formado por la tira 61 cada rodillo de plegado 1, 3 está provisto de una boquilla de aire lineal 601 que se extiende paralela al eje del rodillo de plegado y en aproximadamente toda su longitud axial. En lugar de una boquilla de aire lineal 601, puede preverse una hilera de boquillas individuales. La boquilla se aloja en una entalla longitudinal en la superficie cilíndrica del rodillo de plegado. Ventajosamente, la boquilla sobresale ligeramente, por ejemplo, de 0,1 a 0,5 mm, de la superficie del rodillo.
Tal como puede apreciarse en las figuras, la posición de las boquillas de aire 601 y de los elementos de asido en los dos rodillos 1, 3 es tal que durante la rotación de los rodillos 1, 3 una boquilla 601 de un rodillo está enfrentada a un elemento de asido del rodillo opuesto en el paso 5 entre los rodillos para generar un pliegue en el material en banda N. Antes de alcanzar la posición de la figura 17A, en la que los dos elementos 601 y 61 se disponen enfrentados uno opuesto al otro en el paso N, la boquilla 601 comienza a generar un chorro de aire, por ejemplo, por medio de aire comprimido que proviene de una canalización de aire comprimido de un ventilador o un compresor. Puede diseñarse una conexión de circulación entre el ventilador y la boquilla 601 similar a la conexión de circulación descrita anteriormente con respecto a las formas de realización anteriores.
Cuando la boquilla 601 está orientada al elemento de asido, la circulación de aire generada por la boquilla 601 empuja el material en banda N hacia elemento de asido y al interior del mismo, entre el apoyo 62 y la tira 61. Se forma entonces un bucle de material en banda en el interior de la cavidad 41, entre el apoyo 62 y la tira 61. Inmediatamente después (figura 17B) se hace oscilar la tira 61 para apretar el bucle de material en banda N entre la tira 61 y el apoyo 62, formando de este modo el pliegue.
Tal como en las formas de realización anteriores, también en la forma de realización de las figuras 17A, 17B, el material en banda se introduce en el elemento de asido sin una acción mecánica. El ligero resalte de la boquilla 601 de la superficie del rodillo facilita la formación del bucle, sin un contacto mecánico entre la boquilla y el elemento de asido.
La boquilla 601 puede conectarse a un ventilador o un compresor de aire mediante una canalización de aire comprimido, similarmente a como se ha expuesto anteriormente que hace referencia al sistema de aspiración y a la canalización de aspiración. Puede obtenerse la puesta en fase del chorro de aire de manera similar a la expuesta anteriormente para la sincronización del efecto de aspiración.
En los dibujos la tira 61 está diseñada con un apoyo en la proximidad de su borde distal, es decir, el borde que está más apartado del árbol oscilante. Dicho apoyo proporciona una limitación a la dimensión del bucle formado por la circulación de aire, es decir, una limitación a la cantidad de banda introducida en el elemento de asido. El apoyo podría estar formado por el rodillo en lugar de por la tira 61. También puede preverse una disposición similar en las formas de realización descritas anteriormente, para limitar la cantidad de material en banda aspirado en el rodillo de plegado.
Se comprende que el dibujo muestra únicamente una posible forma de realización de la invención, cuyas formas y disposiciones puede variar sin apartarse, sin embargo, del alcance del concepto en el que se basa la invención. La presencia de cualesquiera números de referencia en las reivindicaciones adjuntas tiene el único objetivo de facilitar su lectura, haciendo referencia a la descripción anterior y a los dibujos adjuntos y no limita de ninguna manera el alcance de la protección.

Claims (40)

1. Máquina plegadora para plegar un material en banda (N) a lo largo de líneas de plegado transversales, que comprende por lo menos un rodillo de plegado (1, 3; 505) provisto de por lo menos un elemento de asido (43; 513) para aferrar mecánicamente el material en banda (N) a lo largo de una línea de pliegue;
caracterizada porque con dicho por lo menos un elemento de asido (43; 513) está asociado un elemento de circulación gaseosa (79; 515; 601) para introducir el material en banda en dicho elemento de asido (43; 513).
2. Máquina plegadora según la reivindicación 1, caracterizada porque dicho elemento de circulación gaseosa es una elemento de aspiración para tirar del material en banda (N) hacia dicho elemento de asido (43; 513).
3. Máquina plegadora según la reivindicación 1 ó 2, caracterizada porque comprende dos rodillos de plegado contrarrotativos (1, 3), con ejes paralelos, cada uno de ellos provisto de por lo menos un elemento de asido (43).
4. Máquina plegadora según la reivindicación 2 ó 3, caracterizada porque cada uno de dichos elementos de aspiración (79) está asociado con un dispositivo para activar y desactivar la aspiración como una función de la posición angular del respectivo rodillo de plegado (1, 3; 505), estando activo el elemento de aspiración (79) de cada rodillo de plegado (1, 3; 505) durante una fracción de un giro completo del respectivo rodillo de plegado.
5. Máquina plegadora según una o varias de las reivindicaciones 2 a 4, caracterizada porque dicho elemento de asido (43; 513) comprende un elemento móvil (61) que coopera con un primer tope (63C), siendo aspirado el material en banda por dicho elemento de aspiración (79; 515) entre dicho elemento móvil (61) y dicho tope (63C).
6. Máquina plegadora según la reivindicación 5, caracterizada porque dicho elemento móvil (61) coopera con un segundo tope (73), definiendo dicho primer tope y dicho segundo tope una ranura esencialmente paralela al eje de rotación (1A, 3A; 505A) del respectivo rodillo de plegado, extendiéndose el elemento móvil (61) en dicha ranura.
7. Máquina plegadora según una o varias de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque cada uno de dichos rodillos de plegado (1, 3) comprende por lo menos una cavidad (41) sustancialmente paralela a su eje de rotación (1A, 3A) y abierta en la superficie cilíndrica del rodillo de plegado, en cuyo interior está alojado el respectivo elemento de asido (43), y porque en dicha cavidad termina un conducto de aspiración (79).
8. Máquina plegadora según la reivindicación 5 y 7, caracterizada porque cada una de dichas cavidades (41) está provista de unos medios para limitar el efecto de aspiración de un lado del elemento móvil (61), entre el mismo y dicho primer tope (63C).
9. Máquina plegadora según por lo menos las reivindicaciones 5 y 7 ó 5 y 8, caracterizada porque un primer bloque (63) que define dicho primer tope (63C) está fijado en dicha cavidad (41).
10. Máquina plegadora según por lo menos las reivindicaciones 6 y 7, caracterizada porque un segundo bloque (65) que define dicho segundo tope (73) está fijado en dicha cavidad (41).
11. Máquina plegadora según por lo menos la reivindicación 9, caracterizada porque dicho primer bloque (63) delimita un compartimiento de aspiración (78) con respecto a dicho conducto de aspiración (79) y presenta una pluralidad de orificios de aspiración (63E) distribuidos a lo largo de la extensión longitudinal de dicho primer bloque (63) y que terminan en una superficie de dicho bloque situada en el lado opuesto con respecto a dicho compartimiento de aspiración (78) y que está enfrentada al elemento móvil (61).
12. Máquina plegadora según la reivindicación 11, caracterizada porque dicho elemento móvil está soportado por un árbol (45) que oscila alrededor de su eje longitudinal (45A), soportado en dicha cavidad (41), y porque dicho primer bloque (63) presenta una superficie de estanqueidad (63D) que coopera con dicho árbol oscilante (45), terminando dicho orificios (63) entre el primer tope (63C) definido por dicho primer bloque (63) y dicha superficie de estanqueidad (63D).
13. Máquina plegadora según una o varias de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque cada uno de los elementos de asido (43) comprende una tira elástica (61).
14. Máquina plegadora según la reivindicación 12 y 13, caracterizada porque dicha tira elástica (61) es solidaria con dicho árbol oscilante (45) y coopera con dicho primer tope (63C).
15. Máquina plegadora según una o varias de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque cada uno de dichos rodillos de plegado está asociado con un bloque deslizante (81) con un canal de comunicación (105, 37) entre una canalización de aspiración (109) y un conducto de aspiración (79) en el respectivo rodillo de plegado, apoyándose dicho bloque deslizante en una superficie de deslizamiento (1F, 3F) del rodillo de plegado (1, 3).
\newpage
16. Máquina plegadora según la reivindicación 15, caracterizada porque dicha superficie de deslizamiento está dispuesta en una superficie frontal del respectivo rodillo de plegado (1, 3) en cuyo conducto de aspiración (79) termina.
17. Máquina plegadora según la reivindicación 15 ó 16, caracterizada porque dicho bloque deslizante es empujado de manera elástica contra dicha superficie de deslizamiento (1F, 3F).
18. Máquina plegadora según la reivindicación 15, 16 ó 17, caracterizada porque dicho bloque deslizante presenta una abertura alargada (105) que comunica con el respectivo rodillo de plegado.
19. Máquina plegadora según por lo menos la reivindicación 4, caracterizada porque dichos dispositivos para activar y desactivar la aspiración son ajustables, para ajustar las posiciones en las que se abre y se cierra la aspiración como una función de la posición angular del respectivo rodillo de plegado.
20. Máquina plegadora según la reivindicación 15, 16, 17 ó 18, caracterizada porque dicho bloque deslizante (81) está dispuesto en una posición angular determinada ajustable con respecto al correspondiente rodillo de plegado (1, 3).
21. Máquina plegadora según la reivindicación 20, caracterizada porque dicho bloque deslizante (81) está acoplado con una brida (89) coaxial al respectivo rodillo de plegado (1, 3), cuya posición angular alrededor del eje del rodillo de plegado (1, 3) es ajustable.
22. Máquina plegadora según una o varias de las reivindicaciones 1, 4 a 21, caracterizada porque con dicho rodillo de plegado (505) está asociada una unidad de corte (501, 503) que corta el material en banda (N) en hojas sencillas, que se pliegan mediante dicho rodillo de plegado (505).
23. Máquina plegadora según la reivindicación 22, caracterizada porque dicha unidad de corte presenta dos cilindros contrarrotativos (501, 503) con ejes paralelos entre sí y el rodillo de plegado, que define entre los mismos un paso por el cual se alimenta el material en banda y presenta unas cuchillas y unas hendiduras contra-cuchilla (509, 511) para cortar el material en banda (N), y porque uno de dichos dos cilindros contrarrotativos (501, 503) que forman la unidad de corte forma con el rodillo de plegado un paso a través del cual se alimenta el material en banda cortado.
24. Máquina plegadora según una o varias de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque dicho por lo menos un rodillo de plegado (1; 3; 505) coopera con un contrarrodillo (3; 1; 503), en el cual está previsto un resalte (201A) que se extiende paralelo al eje de dichos rodillos, estando la posición de dicho resalte sincronizada con respecto a la posición de dicho elemento de asido, para facilitar la captación de dicho material en banda (N) mediante aspiración.
25. Máquina plegadora según las reivindicaciones 3 y 24, caracterizada porque en cada uno de dichos rodillos de plegado está previsto un correspondiente resalte (201A), cooperando cada resalte (201A) de uno de dichos rodillos de plegado (1, 3) con un elemento de asido del rodillo de plegado opuesto.
26. Máquina plegadora según la reivindicación 1, caracterizada porque dicho elemento de circulación gaseosa comprende un elemento de eyección de aire (601), para empujar el material en banda en el interior de dicho elemento de asido (43).
27. Máquina plegadora según las reivindicaciones 3 y 26, caracterizada porque en cada rodillo de plegado están previstos un elemento de eyección de aire (601) y un elemento de asido (43), dispuestos en posiciones diametralmente opuestas.
28. Máquina plegadora según la reivindicación 26 ó 27, caracterizada porque dicho elemento de circulación gaseosa comprende por lo menos una boquilla de aire (601).
29. Máquina plegadora según la reivindicación 28, caracterizada porque dicha boquilla es una boquilla lineal que se extiende paralela al eje del rodillo de plegado (1, 3).
30. Procedimiento para el plegado de un material en banda según unas líneas transversales, que comprende las etapas siguientes:
-
proporcionar por lo menos un rodillo de plegado (1);
-
proporcionar, en dicho rodillo de plegado por lo menos un elemento de asido (43);
-
hacer girar dicho rodillo de plegado alrededor de su eje;
-
alimentar el material en banda a dicho rodillo de plegado;
-
acoplar el material en banda con dicho por lo menos un elemento de asido de dicho rodillo de plegado;
caracterizado porque el material en banda se introduce en dicho elemento de asido por medio de una circulación gaseosa.
31. Procedimiento según la reivindicación 30, caracterizado porque dicho material en banda se introduce en dicho elemento de asido mediante aspiración.
32. Procedimiento según la reivindicación 30, caracterizado porque dicho material en banda se introduce en dicho elemento de asido por medio de un chorro de aire.
33. Procedimiento según la reivindicación 30 ó 31 ó 32, caracterizado porque se proporcionan dos rodillos de plegado contrarrotativos con ejes paralelos, que determinan un paso por el cual se alimenta el material en banda, estando previsto cada uno de dichos rodillos de plegado con por lo menos un elemento de asido, y porque el material en banda se acopla alternativamente con un elemento de asido (43) del primer rodillo de plegado (1) y con un elemento de asido del segundo rodillo de plegado (3), para plegar dicho material en banda en zigzag.
34. Procedimiento según una o varias de las reivindicaciones 30 a 33, caracterizado porque se activa la circulación gaseosa asociada con cada uno de dichos elementos de asido en una posición angular del respectivo rodillo de plegado corriente arriba del paso (5) entre los dos rodillos de plegado, y se desactiva dicha circulación gaseosa una vez que el material en banda ha sido acoplado por el respectivo elemento de asido.
35. Procedimiento según la reivindicación 34, caracterizado porque dicha circulación gaseosa se desactiva cuando el respectivo elemento de asido ha pasado más allá del paso entre dichos rodillos de plegado.
36. Procedimiento según una o varias de las reivindicaciones 30 a 35, caracterizada porque se aprieta el material en banda entre un tope (63C), fijo con respecto al correspondiente rodillo de plegado (1, 3), y un elemento móvil (61).
37. Procedimiento según la reivindicación 36, caracterizado porque dicha circulación gaseosa se concentra entre el tope fijo y dicho elemento móvil.
38. Procedimiento según una o varias de las reivindicaciones 30 a 37, caracterizada porque se facilita la formación de un pliegue en dicho material en banda frente a dicho elemento de asido.
39. Procedimiento según la reivindicación 38, caracterizado porque se facilita el pliegue mediante un resalte previsto en un rodillo (3, 503) colocado opuesto a dicho por lo menos un primer rodillo de plegado (1).
40. Procedimiento según la reivindicación 38 ó 39, caracterizado porque dicho elemento de asido no coopera mecánicamente con dicho resalte.
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