ES2287657T3 - Procedimiento y dispositivo para el plegado de hojas autocentrado en un cilindro plegado. - Google Patents
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Abstract
Un conjunto de rodillo de plegado configurado para interactuar con un conjunto agarrador de un rodillo rotativo adyacente (95) para plegar una hoja de material, incluyendo el conjunto de rodillo de plegado: un rodillo rotativo (90) que tiene una ranura (160) formada en él, en la que se monta un conjunto de plegado (20); incluyendo el conjunto de plegado (20): un elemento de plegado (125) dispuesto en la ranura (160); un muelle (155) dispuesto en la ranura (160) detrás del elemento de plegado (125), empujando el muelle (155) el elemento de plegado (125) en una dirección hacia fuera; un dispositivo de retención (130, 132) configurado para retener el elemento de plegado (125) en la ranura (160) contra el empuje del muelle (155); pudiendo retirarse el elemento de plegado (125) a la ranura (160) contra el empuje del muelle (155), caracterizado porque un dispositivo de pivote (134, 136, 140, 142) está interpuesto entre el rodillo (90) y el elemento de plegado (125) para montar pivotantemente el elemento de plegado (125) en el rodillo para movimiento alrededor de un eje de pivote.
Description
Procedimiento y dispositivo para el plegado de
hojas autocentrado en un cilindro plegado.
Esta invención se refiere en general a una
máquina de plegado para plegar hojas de material, y más
específicamente, a una máquina de plegado que incluye un conjunto
de plegado y autocentrado configurado para interactuar con un
conjunto agarrador adyacente para crear una pila de hojas
plegadas.
El plegado de hojas de material (por ejemplo,
papel, servilletas, toallas de papel, tejido, etc) se realiza
frecuentemente usando un par de rodillos de plegado que tienen
conjuntos de plegado y agarre mecánicos interactuantes. Los
conjuntos de plegado y agarre están espaciados uniformemente
alrededor de una circunferencia de cada rodillo de plegado
respectivo para interactuar uno con otro de manera que plieguen las
hojas de material. Los conjuntos de plegado en un rodillo
interactúan con los conjuntos agarradores del rodillo adyacente, y
viceversa, para agarrar y plegar alternativamente hojas sucesivas
de material alimentadas los conjuntos llevan y liberan las hojas
plegadas de material para crear una pila de hojas plegadas en
zigzag.
Típicamente, cada conjunto de plegado incluye
una estructura rígida, denominada un plegador, que sobresale de una
ranura o cavidad en la superficie exterior de su rodillo de plegado,
y cada conjunto agarrador se contiene dentro de un rebaje o ranura
en el rodillo de plegado. El plegador termina en un punto que se
extiende hacia fuera de la superficie exterior del rodillo de
plegado, y está fijado rígidamente en la ranura o cavidad en el
rodillo de plegado para estar en interface con un conjunto agarrador
en el rodillo de plegado adyacente. Cuando ambos rodillos de
plegado primero y segundo giran, los plegadores que sobresalen de la
superficie exterior del primer rodillo de plegado enganchan los
conjuntos agarradores del segundo rodillo de plegado adyacente, y
viceversa. Las hojas son alimentadas entre los rodillos de plegado
primero y segundo, de tal manera que el enganche de los plegadores
y agarradores de los rodillos de plegado sirva para plegar las hojas
durante el avance de las hojas entre los rodillos de plegado. Sin
embargo, el plegador sobresaliente gira típicamente a una velocidad
superficial más grande que el conjunto agarrador rebajado en el
rodillo adyacente, lo que puede producir una liberación por salto
del plegador que interrumpe y rebota el conjunto agarrador. El
rebote puede hacer que el conjunto agarrador suelte la hoja de
material e interrumpa la salida de la máquina de plegado. Además,
en caso de que se perturbe la temporización entre los agarradores y
plegadores, la máquina de plegado se puede atascar y el plegador
puede producir daño en el agarrador y en la superficie del rodillo
de plegado.
Se necesita un conjunto de plegado para un
rodillo de plegado de un plegador que puede acomodar la diferencia
en la velocidad superficial entre los puntos de los plegadores y los
agarradores. También se necesita un plegador que sea capaz de
acomodar variaciones en los agarradores. También se necesita un
plegador que sea capaz de acomodar variaciones en la posición de
enganche del plegador con el agarrador, para evitar que se produzca
atasco cuando se perturbe la temporización entre los rodillos.
US-A-3640522
describe un aparato de plegado de hojas que tiene un rodillo de
plegado con un aparato plegador asociado con él en la forma de una
ménsula dispuesta en cada extremo del rodillo y soportada en el eje
del rodillo, incluyendo cada ménsula una ranura abierta en la que
se recibe una cuchilla de plegado que se fija en posición por medio
de un pasador, habiéndose dispuesto en un agujero en la ménsula un
muelle que empuja la cuchilla de plegado hacia fuera.
Según un primer aspecto de la presente invención
se facilita un conjunto de rodillo de plegado configurado para
interactuar con un conjunto agarrador de un rodillo rotativo
adyacente para plegar una hoja de material, incluyendo el conjunto
de rodillo de plegado: un rodillo rotativo que tiene una ranura
formada en él, en la que se monta un conjunto de plegado;
incluyendo el conjunto de plegado: un elemento de plegado dispuesto
en la ranura; un muelle dispuesto en la ranura detrás del elemento
de plegado, empujando el muelle el elemento de plegado en una
dirección hacia fuera; un dispositivo de retención configurado para
retener el elemento de plegado en la ranura contra el empuje del
muelle; y un dispositivo de pivote interpuesto entre el rodillo y
el elemento de plegado para montar pivotantemente el elemento de
plegado en el rodillo para movimiento alrededor de un eje de
pivote; donde el elemento de plegado se puede retirar a la ranura
contra el empuje del muelle.
La presente invención proporciona además una
máquina de plegado para plegar una hoja de material, incluyendo: un
primer conjunto de rodillo de plegado según la invención; y un
segundo conjunto de rodillo de plegado según cualquiera de las
reivindicaciones precedentes; incluyendo el rodillo rotativo de cada
conjunto de rodillo de plegado una pluralidad de conjuntos de
plegado distribuidos alrededor de su periferia alternativamente
espaciados con una pluralidad de conjuntos agarradores, donde cada
conjunto agarrador de uno de los conjuntos de rodillo de plegado
primero y segundo está colocado para interactuar con uno de los
conjuntos de plegado del otro de los conjuntos de rodillo de
plegado primero y segundo para plegar una hoja de material
entremedio.
La presente invención también proporciona un
método de interactuar un conjunto de plegado de un rodillo de
plegado con un conjunto agarrador montado en un rodillo de plegado
adyacente con una hoja de material entremedio, incluyendo el método
los pasos de: proporcionar un conjunto de rodillo de plegado según
la invención, orientar un conjunto de plegado del conjunto de
rodillo de plegado adyacente a un conjunto agarrador del rodillo de
plegado adyacente; girar el conjunto de rodillo de plegado y rodillo
adyacente de tal manera que el elemento de plegado del conjunto de
rodillo de plegado esté en interface con el conjunto agarrador del
rodillo adyacente; empujar el elemento de plegado para enganchar la
hoja de material contra el conjunto agarrador; y pivotar el
elemento de plegado alrededor de un dispositivo de pivote del
conjunto de plegado.
El conjunto de plegado también incluye
preferiblemente un tapón que está configurado para retener el
elemento de plegado en la cavidad o ranura contra el empuje del
muelle. Un pasador que se extiende lateralmente está dispuesto en
el paso transversal del elemento de plegado. El pasador se extiende
a través de un rodillo, que está configurado para pivotar o rodar
el elemento de plegado a lo largo de una superficie de rodillo de
acoplamiento definida por la cavidad o ranura. El elemento de
plegado está configurado para retirarse contra el empuje del
muelle, y la fuerza de empuje del muelle combinada con el montaje
pivotante del elemento de plegado sirve para centrar el elemento de
plegado dentro de la ranura.
En una realización preferida, el tapón incluye
una cara exterior arqueada, y una superficie interior del tapón
define una ranura configurada para recibir el pasador que se
extiende lateralmente, que es empujado por el muelle contra el
tapón. El elemento de plegado incluye una porción de base enfrente
del extremo exterior puntiagudo definido por el elemento de
plegado, y la porción de base incluye un rebaje dentro del que se
recibe el extremo exterior del muelle. Al menos una porción del
pasador que se extiende lateralmente, se extiende generalmente
axialmente hacia fuera de la porción de base del elemento de plegado
y es recibido entre una ranura en la porción de base del elemento
de plegado y la porción de ranura en el tapón. El elemento de
plegado también incluye un rebaje dentro del que se recibe el
rodillo. El elemento de plegado puede además incluir un segundo
paso transversal para recibir un segundo pasador que se extiende
lateralmente, en alineación general con el primer paso transversal
y el primer paso que se extiende lateralmente dentro del que se
engancha el primer pasador. Al menos una porción de extremo
exterior del segundo pasador está enganchada con un elemento de
plegado adyacente. El elemento de plegado también puede incluir un
segundo rebaje para recibir un segundo rodillo montado en el segundo
pasador.
Para que la invención se pueda entender bien,
ahora se describirán algunas realizaciones de la misma, dadas a
modo de ejemplo, haciéndose referencia a los dibujos acompañantes,
en los que:
La figura 1 es una vista isométrica de una
máquina de plegado que emplea un rodillo de plegado que incorpora
un conjunto de plegado según la presente invención.
La figura 2 es una vista esquemática en alzado
lateral de la máquina de plegado representada en la figura 1.
La figura 3 es una vista en sección transversal
detallada de rodillos de plegado primero y segundo incorporados en
la máquina de plegado representada en las figuras 1 y 2, que ilustra
una primera realización de un conjunto de plegado según la presente
invención.
La figura 4 es una vista isométrica despiezada
del conjunto de plegado representado en la figura 3.
La figura 5 es una vista en sección transversal
parcial del conjunto de plegado a lo largo de la línea
5-5 de la figura 3.
La figura 6 es una vista detallada en alzado
lateral de un elemento de plegado incorporado en el conjunto de
plegado representado en la figura 4.
La figura 7 es una vista detallada en alzado
inferior del elemento de plegado representado en la figura 4.
La figura 8 es una vista en alzado de extremo
detallada del elemento de plegado representado en la figura 4.
La figura 9 es una vista en sección transversal
parcial ampliada del conjunto de plegado de un primer rodillo de
plegado y el conjunto agarrador de un rodillo de plegado adyacente
de la máquina de plegado representada en la figura 2, que
representa el conjunto de plegado aproximándose al conjunto
agarrador durante el avance de una hoja de material entremedio.
La figura 10 es una vista similar a la figura 9,
que representa el conjunto de plegado plegando la hoja de material
al conjunto agarrador.
La figura 11 es una vista similar a las figuras
9 y 10, que representa el conjunto agarrador agarrando la hoja de
material.
La figura 12 es una vista similar a las figuras
9-11, que representa el movimiento de pivote del
elemento de plegado del conjunto de plegado para soltar la hoja de
material.
La figura 13 es una vista en sección transversal
detallada ampliada del elemento de plegado del conjunto de plegado
representado en la figura 12.
La figura 14 es una vista similar a las figuras
9-12, que representa el conjunto de plegado
desenganchado del conjunto agarrador.
La figura 15 es una vista isométrica despiezada
de una segunda realización de un conjunto de plegado incorporado en
los rodillos de plegado de una máquina de plegado representada en
las figuras 1 y 2.
La figura 16 es una vista en sección parcial
ampliada similar a la figura 5, que representa la segunda
realización del conjunto de plegado ilustrado en la figura 15.
La figura 17 es una vista detallada en alzado
lateral de un elemento de plegado incorporado en el conjunto de
plegado representado en las figuras 15 y 16.
La figura 18 es una vista en planta inferior
detallada del elemento de plegado representado en la figura 17.
La figura 19 es una vista en alzado de extremo
detallada del elemento de plegado representado en la figura 17.
La figura 20 es una vista en sección transversal
detallada similar a las figuras 9-12, que representa
el conjunto de plegado de la figura 15 interactuando con el
conjunto agarrador del rodillo de plegado adyacente, en una
posición en la que el conjunto de plegado libera la hoja de
material.
La figura 21 es una vista en sección transversal
detallada similar a la figura 20, que representa el conjunto de
plegado de la figura 15 en una posición en la que el conjunto de
plegado está desenganchado del conjunto agarrador.
Y la figura 22 es una vista en sección
transversal detallada ampliada del conjunto de plegado representado
en la figura 20.
Con referencia a las figuras 1 y 2, una máquina
de plegado 25 puede operar para convertir una hoja de material 30
en una pila de hojas plegadas de material representada en 32. La
máquina de plegado 25 incluye rodillos de plegado que incorporan el
conjunto de plegado de la presente invención, e incluye generalmente
un primer rodillo de tracción 35 y un segundo rodillo de tracción
40 que reciben la hoja de material 30 a lo largo de un recorrido
(ilustrado por una flecha 42 en la figura 2) desde un rodillo de
suministro (no representado) a la máquina de plegado 20. Los
rodillos de tracción primero y segundo 35 y 40 definen una línea de
contacto a través de la que pasa la hoja de material 30, y sirven
para desenrollar la hoja de material 30 y alimentar la hoja de
material 30 en un recorrido (ilustrado por una flecha 44 en la
figura 2) hacia una línea de contacto definida entre el segundo
rodillo de tracción 40 y un rodillo de lecho 45. La hoja de material
30 es avanzada entonces por el rodillo de lecho 45 hacia un rodillo
de cuchilla 50. De manera conocida, el rodillo de cuchilla 50 corta
la hoja de material 30 en hojas, de las que cada una tiene una
longitud predeterminada, y el rodillo de lecho 45 lleva las hojas
de material a lo largo de un recorrido (ilustrado con la flecha 52
en la figura 2) hacia y a través de una línea de contacto definida
entre rodillo de lecho 45 y un rodillo de retardo 55, que gira a
una menor velocidad de rotación que el rodillo de lecho 45. El
rodillo de retardo 55 coopera con un conjunto de rodillo de
contacto 60 (figura 2) para formar un solapamiento entre las hojas
consecutivas de material. El rodillo de retardo 55 lleva las hojas
solapadas de material a lo largo de un recorrido (ilustrado con la
flecha 68 en la figura 2) a un rodillo plegador 65.
El rodillo plegador 65 funciona en combinación
con un rodillo de recuento 75 para eliminar el solapamiento entre
hojas de material adyacentes en un recuento predeterminado de hojas,
así como para crear una separación en la pila 32 de hojas plegadas
descargadas de la máquina de plegado 25. El rodillo plegador 65
lleva las hojas solapadas de la hoja 30 a lo largo de un recorrido
(ilustrado con la flecha 78 en la figura 2) hacia una línea de
contacto definida entre un primer rodillo de asistencia 80 y un
segundo rodillo de asistencia adyacente 85. Los rodillos de
asistencia primero y segundo 80 y 85 alimentan las hojas del
material a una línea de contacto definida entre un primer rodillo
de plegado 90 y un segundo rodillo de plegado 95.
Con referencia a la figura 2, los rodillos de
plegado primero y segundo 90 y 95 giran generalmente en direcciones
opuestas (ilustradas por las flechas 96 y 98, respectivamente, en la
figura 2) para recibir las hojas solapadas de material 30
entremedio. La periferia del primer rodillo de plegado 90 incluye
generalmente una serie de los conjuntos de plegado 20 según la
invención, y una serie de conjuntos agarradores 100 uniforme y
alternativamente espaciados para interactuar con una serie de
conjuntos de plegado 20 y conjuntos agarradores 100 del segundo
rodillo de plegado adyacente 95. La serie de conjuntos de plegado 20
y conjuntos agarradores 100 alternativamente espaciados de los
rodillos de plegado primero y segundo 90 y 95 interactúan para
agarrar, transportar, y soltar las hojas de material de la manera
deseada así como para formar la deseada relación de plegado en las
hojas de material y para formar pila 32 de hojas plegadas. Los
rodillos de plegado 90 y 95 pueden ser movidos por un sistema de
accionamiento 110 que tiene un conjunto de correa de accionamiento
115 (figura 1).
La pila 32 de hojas plegadas es descargada de
entre los rodillos de plegado primero y segundo 90 y 95 en una
forma alineada de manera generalmente vertical. La pila 32 de hojas
plegadas puede ser suministrada a un sistema de descarga y
transferencia (no representado), que guía y transporta la pila 32 de
la orientación alineada de forma generalmente vertical en la
descarga de la máquina de plegado 25 a un movimiento alineado de
forma generalmente horizontal. Una realización de un sistema de
descarga y transferencia adecuado se describe en la Patente de
Estados Unidos número 6.712.746 titulada "Sistema de descarga y
transferencia de hojas plegadas", presentada el 5 de mayo de
2000, cuya descripción se incorpora aquí por referencia en su
totalidad.
Como se ilustra en la figura 2, cada uno de los
conjuntos agarradores 20 está situado normalmente a una distancia
del conjunto de plegado adyacente siguiente 100 a lo largo de una
circunferencia de cada uno de los rodillos de plegado primero y
segundo 90 y 95. La espaciación entre los conjuntos agarradores 100
y los conjuntos de plegado 20 determina la dimensión longitudinal o
longitud entre los pliegues en las hojas de hoja 30 medida en una
dirección de recorrido (ilustrada con flechas 96 y 98) de los
rodillos de plegado primero y segundo 90 y 95.
La figura 3 ilustra una vista en sección
transversal detallada de rodillos de plegado 90 y 95, que representa
un conjunto de la serie de conjuntos de plegado 20 según la
presente invención, y que está montado en el rodillo de plegado 95,
interactuando con un conjunto de la serie de conjuntos agarradores
100 de rodillo de plegado 90. Se entiende que otras series alternas
de conjuntos agarradores 100 y conjuntos de plegado 20 de ambos
rodillos de plegado primero y segundo 90 y 95 (como se ilustra
esquemáticamente en la figura 2) se construyen e interactúan
igualmente de manera similar. Como se ilustra en la figura 3, el
conjunto de plegado 20 se extiende generalmente en una dirección
radial hacia fuera de la circunferencia exterior del rodillo de
plegado 95 para enganchar el conjunto agarrador 100 que está
colocado generalmente en una posición rebajada en el rodillo de
plegado 90. Cuando la hoja de material 30 se mueve entre los
rodillos de plegado primero y segundo 90 y 95, el conjunto de
plegado 20 está configurado para plegar la hoja 30 entre una
cuchilla 116 y un yunque 118 del conjunto agarrador 100, cuando el
conjunto agarrador 100 está en una posición abierta. La cuchilla 116
del conjunto agarrador 100 gira posteriormente de manera
temporizada para agarrar la hoja plegada 30 contra el yunque 118
cuando el conjunto de plegado 20 sale de enganche con la hoja 30. En
la posición cerrada, el conjunto agarrador 100 transporta y suelta
posteriormente la hoja 30 de manera que cree los pliegues en las
hojas 30 formadas en la pila plegada 32.
Las figuras 3-5 muestran una
realización del conjunto de plegado 20 según la presente invención.
En la realización ilustrada, el conjunto de plegado 20 tiene un
elemento de plegado en sección 125, un primer y un segundo tapón
plegador 130 y 132, respectivamente, un primer y un segundo rodillo
134 y 136, respectivamente, un primer y un segundo pasador 140 y
142, respectivamente, y un muelle 155 dispuesto en una cavidad o
ranura 160 en el rodillo de plegado 95. Se entiende que otras
series de conjuntos de plegado 20 de los rodillos de plegado
primero y segundo 90 y 95 se construyen de manera similar.
El muelle 155 empuja generalmente el elemento de
plegado 125 en una dirección radialmente hacia fuera (ilustrada con
la flecha 16) con respecto a la periferia exterior o circunferencia
165 del rodillo de plegado 95.
Las figuras 6-8 muestran con
detalle el elemento de plegado 125 de las figuras
3-5. El elemento de plegado 125 incluye un extremo
puntiagudo 180, una sección media 185, y una porción de base 190. El
extremo puntiagudo 180 está configurado para enganchar el conjunto
agarrador 100 del rodillo de plegado adyacente 90 (figura 3). La
porción de base 190 del elemento de plegado 125 incluye un rebaje o
agujero 195 para recibir el extremo exterior del muelle 155.
Agujeros o pasos transversales primero y segundo 200a y 200b,
respectivamente, se extienden a lo largo de una longitud axial del
elemento de plegado 125 y están configurados para recibir los
pasadores 140 y 142, respectivamente. Un par de rebajes interiores
215a y 215b se extienden hacia fuera de la superficie interior de
la porción de base 190 del elemento de plegado 125, y están
configurados para recibir los rodillos 134 y 136, respectivamente.
El número de rebajes 215a y 215b y rodillos respectivos 134 y 136
puede variar. Un rebaje exterior 220 se extiende hacia dentro del
extremo puntiagudo 180. Otro par de agujeros 225a y 225b pasan a
través de la sección media 185. Los agujeros 225a y 225b reciben
sujetadores (no representados) para mantener los pasadores 140 y
142 en posición en el elemento de plegado 125.
Con referencia de nuevo a las figuras 4 y 5, los
tapones de plegado 130 y 132 están dispuestos generalmente entre
elementos plegadores adyacentes 125 (véase la figura 3) de manera
que retengan los pasadores 140 y 142 y el elemento de plegado 125
contra el empuje del muelle 155. Como se ilustra en la figura 4, los
tapones de plegado 130 y 132 incluyen generalmente respectivas
caras exteriores 230 y 232 y respectivas caras interiores 235 y
236. Las caras exteriores 230 y 232 son generalmente de forma
arqueada, y concuerdan con una forma arqueada de una superficie
interior 240 definida por una sección de pared exterior 245 del
rodillo de plegado 95 (véase la figura 3). Las caras interiores 235
y 236 están configuradas generalmente para estar en interface con la
porción de base 190 del elemento de plegado 125 y con una
superficie interior 250 del rodillo de plegado 95 (véase la figura
3). Las caras interiores 235 y 236 también incluyen porciones de
ranura 255 y 256, respectivamente, que retienen al menos una
porción de los pasadores 140 y 142, respectivamente, contra la
porción de base 190 del elemento de plegado 125. Unos sujetadores
258 y 260 en combinación con los tapones 130 y 132, respectivamente,
montan el elemento de plegado 125 en el rodillo de plegado 95
contra el empuje del muelle 155.
Con referencia todavía a las figuras 4 y 5, los
pasadores 140 y 142 están enganchados dentro de los agujeros o
pasos 200a y 200b, respectivamente, en el elemento de plegado 125.
Los pasadores 140 y 142 se extienden a pasos axiales alineados en
los rodillos 134, 136, respectivamente, y definen porciones
interiores que se reciben dentro de pasos alineados en los rodillos
134, 136, respectivamente, para soportar el plegador 125 en los
rodillos 134 y 136, respectivamente. Los pasadores 140 y 142 se
extienden axialmente hacia fuera del elemento de plegado 125, y se
reciben entre las porciones de ranura 255 y 256 de los tapones 130 y
132 y canales que miran hacia fuera formados en la porción de base
190 del elemento de plegado 125. Los pasadores 140 y 142 y los
rodillos montados 134 y 136, respectivamente, realizan la colocación
rotacional y guía para el movimiento hacia dentro y hacia fuera del
elemento de plegado 125 a lo largo de paredes o superficies
frontales 265 que definen la cavidad o ranura 160 (figura 3).
El rodillo de plegado 95 también define un paso
central axial AP que recibe aire presurizado de una fuente adecuada
de aire presurizado, y que comunica con pasos radiales RP formados
en rodillo de plegado 95 que suministran aire presurizado a una
cavidad o ranura 160 hacia dentro del elemento de plegado 120 y los
tapones 130, 132. Esta característica sirve para expulsar aire a
presión alrededor de los componentes de conjunto de plegado 20.
Las figuras 9-14 ilustran en
general la secuencia de operación del conjunto de plegado 20. En la
figura 9, el conjunto de plegado 20 se mantiene generalmente en una
posición radialmente alineada en la ranura 160 por los pasadores
140 y 142 en combinación con los tapones 130 y 132 (figuras 4 y 5)
por aplicación de una fuerza de empuje hacia fuera aplicada por el
muelle 155. Cuando el rodillo 95 gira en una dirección hacia la
derecha desde la posición de la figura 9 hacia la posición de la
figura 10, el extremo puntiagudo 180 del elemento de plegado 125
contacta la hoja 30 creando así un pliegue o arruga en la hoja
30.
El elemento de plegado 125 interactúa entonces
con el conjunto agarrador 100 del rodillo adyacente 90 como se
ilustra en la figura 10, para colocar el pliegue o arruga en la hoja
30 contra el yunque del conjunto agarrador 100 mientras que la
cuchilla 116 del conjunto agarrador 100 se mantiene en la posición
abierta. Durante tal movimiento del conjunto de plegado 20, el
muelle 155 empuja el elemento de plegado 125 hacia fuera, y mantiene
el elemento de plegado 125 en una posición radialmente alineada. La
cuchilla 116 del conjunto agarrador 100 es movida entonces a la
posición cerrada como se representa en la figura 11, de modo que la
cuchilla 116 engancha la hoja 30 dentro del rebaje 220 definido por
elemento de plegado 125, para fijar el pliegue en la hoja 30 contra
el yunque 118. La rotación continuada de los rodillos de plegado 90
y 95, como se representa en la figura 12, da lugar al movimiento de
pivote del elemento de plegado 125 alrededor de los pasadores 140 y
142 (figuras 4 y 5) mientras es enganchado por el conjunto
agarrador 100, de modo que el elemento de plegado 125 se coloque en
un ángulo con relación al eje radial de la cavidad o ranura 160.
Cuando los rodillos de plegado 90 y 95 giran, el elemento de
plegado 125 se puede mover libremente contra el yunque 118 como
dicte la cuchilla empujada por muelle 116 del conjunto agarrador
100. Las figuras 12 y 13 ilustran que, cuando los rodillos de
plegado adyacentes 90 y 95 siguen girando, el elemento de plegado
125 pivota (ilustrado con la flecha 278) y se retrae (ilustrado con
la flecha 280) después del desenganche con el conjunto agarrador
100. Cuando el elemento de plegado 125 pivota y se retrae de esta
manera, la cuchilla 116 del conjunto agarrador 100 engancha contra
la hoja 30 y el yunque 118, limitando el rebote cuando el conjunto
agarrador 100 transporta la hoja 30. A la rotación continuada de
los rodillos de plegado 90 y 95, como se representa en la figura 14,
el empuje del muelle 155 y la interacción de la porción de base 190
y los pasadores 140 y 142 contra los tapones 130 y 132 funciona en
combinación para volver a centrar el elemento de plegado 125 en una
posición alineada de forma generalmente radial en la ranura
160.
En caso de que la temporización de los rodillos
90 y 95 esté desactivada o de que el plegador encuentra una
obstrucción tal que el elemento de plegado 125 entre en contacto con
una superficie exterior 285 del rodillo adyacente 90 o con el
yunque del conjunto agarrador 100, el elemento de plegado 125 puede
operar para retirarse contra el empuje del muelle 155 en una
dirección radialmente hacia dentro (ilustrada con la flecha 280 en
la figura 13) a lo largo de la ranura 160. Al retirarse en la ranura
160, los pasadores 140 y 142 son movidos hacia dentro saliendo del
contacto con las porciones de ranura 255, 256 del tapón. Los
rodillos 134 y 136 ruedan hacia dentro a lo largo de las
superficies 265 de la ranura 160, contra la fuerza de empuje hacia
fuera del muelle 155, hasta que el extremo puntiagudo 180 del
elemento de plegado 125 sale del contacto con la superficie
exterior 285 o el yunque del conjunto agarrador 100. Los rodillos
134, 136 sirven para mantener la base 190 del elemento de plegado
125 y los pasadores 140 y 142 en una posición centrada en la ranura
160. A continuación, el muelle 155 mueve el elemento de plegado 125
hacia fuera para asentar los pasadores 140 y 142 en enganche con
las porciones de ranura 255, 256, respectivamente, del tapón. Como
se ha explicado previamente, el muelle 155 opera entonces para
hacer volver el elemento de plegado 125 a una posición radialmente
alineada dentro de la cavidad o ranura 160. Esta característica
permite que el conjunto de plegado acomode una ligera desalineación
entre el conjunto de plegado 20 y el conjunto agarrador 100, y
reduce los posibles atascos
costosos e indeseables que de otro modo pueden tener lugar durante la operación de la máquina de plegado 25.
costosos e indeseables que de otro modo pueden tener lugar durante la operación de la máquina de plegado 25.
Las figuras 15 y 16 muestran otra realización de
un conjunto de plegado según la presente invención. En esta
realización, el conjunto de plegado se representa en 300, y está
montado en rodillos de plegado adyacentes 305 y 310 que tienen una
construcción y operación similares a los rodillos de plegado 90 y 95
como se ha representado y descrito previamente, incluyendo
conjuntos de plegado 300 y conjuntos agarradores 312
alternativamente espaciados que se construyen de igual forma que
los conjuntos agarradores 100 descritos anteriormente.
El conjunto de plegado 300 está montado
generalmente en una ranura 314 (figuras 20-22) en el
rodillo de plegado 310. Se entiende que los conjuntos de plegado
300 del rodillo de plegado adyacente 305 se construyen de manera
similar. El conjunto de plegado 300 incluye generalmente un elemento
de plegado 315 que coopera con los conjuntos agarradores 312 de
manera similar al elemento de plegado 125 con los conjuntos
agarradores 100, descritos previamente, para formar una arruga o
pliegue en una hoja de material, representada en 450. El conjunto de
plegado 399 incluye además un primer tapón de plegado 320 y un
segundo tapón de plegado 322, un primer pasador 325 y un segundo
pasador 326, un primer muelle de ranura 330 y un segundo muelle de
ranura 332, un amortiguador 335, un primer cartucho 340 y un
segundo cartucho 342, y un muelle de pivote 345. El primer cartucho
340 y el primer muelle de pivote 330 están colocados para estar en
interface con el tapón de plegado 320, y el segundo cartucho 342 y
el segundo muelle de pivote 332 están colocados para estar en
interface con el tapón de plegado 322. El elemento de plegado 315,
los pasadores primero y segundo 325 y 326, y los cartuchos primero y
segundo 340 y 342 están instalados en la ranura 314 y son retenidos
contra el empuje de los muelles de ranura primero y segundo 330 y
332 por los tapones de plegado 320 y 322.
En la realización ilustrada, el elemento de
plegado 315 incluye un extremo puntiagudo 355, una sección media
360, y una porción de base 365. El extremo puntiagudo 355 del
elemento de plegado 315 está configurado para estar en interface
con el conjunto agarrador 312. El elemento de plegado 315 incluye un
primer rebaje 370 que se extiende hacia dentro del extremo
puntiagudo 355. Un primer agujero o paso 375a y un segundo agujero
o paso 375b se extienden axialmente hacia dentro de los extremos
opuestos del plegador 310, y reciben porciones interiores de los
pasadores 325 y 326, respectivamente. Las porciones de extremo
exterior de los pasadores 325, 326 se extienden hacia fuera de los
extremos de la porción de base 365. El elemento de plegado 315
incluye además un rebaje 380 en una de las caras 385 de la sección
media 360 para recibir el muelle de pivote 345, y otro rebaje 390
en una cara opuesta 395 de la sección media 360 para recibir el
amortiguador 335. La posición del muelle de pivote 345 y el
amortiguador 335 y sus rebajes respectivos 380 y 390 puede variar.
El empuje del muelle de pivote 345 contra el amortiguador 335 puede
operar para alinear radialmente el elemento de plegado 315 en el
centro de la ranura 314. El amortiguador 335 y el muelle de pivote
330 también actúan para minimizar el rebote en el elemento de
plegado 315.
Los tapones de plegado 320 y 322 funcionan para
retener el elemento de plegado 315 en la ranura 314. Los tapones de
plegado 320 y 322 enganchan los extremos exteriores de la porción de
base 365, e incluyen caras interiores 395 y 396 y caras exteriores
400 y 402, respectivamente. Las caras interiores 395 y 396 están
configuradas para estar en interface con los extremos de la porción
de base 365 del elemento de plegado 315 y una superficie interior
405 del rodillo 310. Las caras exteriores 400 y 402 del tapón 320
están configuradas con una forma arqueada que corresponde a una
superficie exterior arqueada 410 del rodillo 310. Los tapones 320 y
322 están fijados al rodillo 310 con uno o más sujetadores 420. El
tipo y número de sujetadores 420 puede variar.
Los pasadores 325 y 326 son empujados contra los
respectivos tapones 320 y 322 por los muelles de ranura 330 y 332 y
los cartuchos 340 y 342, respectivamente. Las porciones de extremo
exterior de los pasadores 325 y 326 sobresalen en una dirección
axial hacia fuera del elemento de plegado 315 y enganchan
respectivas porciones de ranura 424 y 426 definidas por los tapones
320 y 322, respectivamente. Con esta disposición, el elemento de
plegado 315 pivota alrededor de un eje de pivote definido por los
pasadores 325 y 326. Las porciones de extremo exterior de los
pasadores 325 y 326 ocupan aproximadamente la mitad de toda la
longitud de las porciones de ranura 424 y 426 definidas por
respectivos tapones 320 y 322, y un pasador de un elemento de
plegado adyacente ocupa la porción restante de la longitud de
porciones de ranura 424 y 426, respectivamente, para montar
pivotantemente el elemento de plegado adyacente de la misma manera.
La longitud y el tamaño de los pasadores 325 y 326 puede variar.
Los cartuchos 340 y 342 están situados en el
centro dentro de la ranura 314. En la realización ilustrada, los
cartuchos 340 y 342 son generalmente estructuras cilíndricas que
tienen respectivas superficies superiores 428 y 429 que definen
respectivas ranuras 432 y 433 para recibir los pasadores 325 y 326,
respectivamente. Los cartuchos 340 y 342 y los muelles de ranura
respectivos 330 y 332 empujan el elemento de plegado 315 en una
dirección radial hacia fuera con respecto a una circunferencia 434
del rodillo de plegado 310. Los tapones 320 y 322 retienen el
elemento de plegado 315 en la ranura 314 contra el empuje de los
cartuchos 340 y 342 y los muelles de ranura respectivos 330 y
332.
El elemento de plegado 315 además incluye un par
de agujeros 435a y 435b que se extienden a través de la sección
media 360 y encima de la porción de base 365. Los agujeros 435a y
435b reciben sujetadores (no representados) para mantener los
pasadores 326 y 326 en posición en el elemento de plegado 315.
En la operación, cuando el rodillo de plegado
310 gira con un rodillo de plegado adyacente 305, el elemento de
plegado 315 está en interface con el conjunto agarrador 312 del
rodillo adyacente 305. Cuando el elemento de plegado 315 se
aproxima a una cuchilla 440 y el yunque 442 del conjunto agarrador
312, el extremo puntiagudo 355 del elemento de plegado 315 engancha
una hoja 450, y mueve la hoja 450 a contacto con el yunque 442 del
conjunto agarrador adyacente 312. El contacto del elemento de
plegado 315 contra el yunque 442 empuja el elemento de plegado 315
para pivotar ligeramente hacia adelante contra el amortiguador 335.
Cuando el rodillo de plegado 310 sigue girando, el elemento de
plegado 315 se mueve en la dirección opuesta contra la fuerza del
muelle de pivote 345. La cuchilla 440 del conjunto agarrador
adyacente 312 es movida contra el yunque 442 para agarrar la hoja
450. Cuando el rodillo de plegado 310 sigue girando, el elemento de
plegado 315 se retrae dentro de la ranura 314 contra la fuerza de
empuje de los muelles 330 y 332, que facilita el desenganche del
elemento de plegado 314 del yunque 442 y la hoja 450. La cuchilla
440 fija la hoja 450 contra el yunque 442, y el movimiento de
pivote y retirada del elemento de plegado 315 sirve para eliminar el
rebote que de otro modo se puede producir en el proceso de plegado.
El muelle de pivote 345 en combinación con el amortiguador 335 hace
volver entonces el elemento de plegado 315 a una posición centrada
en la ranura 314, y los muelles 330 y 332 hacen volver el elemento
de plegado 315 a su posición completamente extendida.
En caso de que el elemento de plegado 315
contacte la superficie exterior del rodillo de plegado adyacente
305 o el yunque 442, el elemento de plegado 315 se retrae dentro de
la ranura 314 contra el empuje hacia fuera de los muelles 330 y
332. El elemento de plegado 315 y los pasadores unidos 325 y 326 se
retiran en una dirección radial hacia dentro de la ranura 314.
Cuando el elemento de plegado 315 y los pasadores unidos 325 y 326
se retiran hacia dentro, los pasadores 325 y 326 salen del enganche
con los tapones 320 y 322, y se mueven hacia dentro contra el
empuje de los muelles de ranura 330 y 332 junto con los cartuchos
340 y 342, respectivamente. La retracción del elemento de plegado
315 a lo largo de la ranura 314 evita que el elemento de plegado 315
dañen el rodillo adyacente 305 y sus componentes asociados, y
también evita atascos que de otro modo se pueden producir, en el
caso de una perturbación de la temporización de los rodillos y o
desviaciones debidas a tolerancias de fabricación o instalación.
Después de la retracción del elemento de plegado 315, el empuje de
los cartuchos 340 y 342 y muelles de ranura asociados 330 y 332
junto con el muelle de pivote 345 y el amortiguador 335 actúan para
hacer volver el elemento de plegado 315 a la posición extendida, y
para autocentrar el elemento de plegado 315 en la ranura 314.
Se deberá entender que la presente invención
contempla cualquier tipo de disposición que realice movimiento de
pivote del elemento de plegado con relación al rodillo de plegado, y
no se limita a un dispositivo de pivote del tipo de pasador. Por
ejemplo, el movimiento de pivote del elemento de plegado dentro de
la ranura se puede realizar sin un pasador de pivote por medio de
la base del plegador que engancha los bordes de ranura, acomodando
la zona ahusada de la base el movimiento de pivote del elemento de
plegado. También se ha de entender que la presente invención
contempla que el elemento de plegado esté en una orientación
predeterminada con relación al rodillo de plegado cuando el
elemento de plegado esté en la posición extendida.
Aunque la orientación predeterminada puede estar
radialmente alineada, también se entiende que la orientación
predeterminada también puede estar inclinada o empujada hacia
adelante o hacia atrás dentro de la ranura.
Se podría construir una amplia variedad de
máquinas o sistemas según la invención definida en las
reivindicaciones. Por lo tanto, aunque las realizaciones ejemplares
de un conjunto de plegado 20, 300 según la invención se han
descrito en general con referencia a una máquina de plegado 25 para
hojas plegadas 30 en una pila plegada 32, la aplicación del
conjunto de plegado 20, 300 no se limita a ello. El conjunto de
plegado de la invención se podría emplear para plegar cualquier
tipo de hoja o material de hoja tal como 30, para una amplia
variedad de usos en máquinas y no limita la invención.
Claims (17)
1. Un conjunto de rodillo de plegado configurado
para interactuar con un conjunto agarrador de un rodillo rotativo
adyacente (95) para plegar una hoja de material, incluyendo el
conjunto de rodillo de plegado:
un rodillo rotativo (90) que tiene una ranura
(160) formada en él, en la que se monta un conjunto de plegado
(20);
- incluyendo el conjunto de plegado (20):
- un elemento de plegado (125) dispuesto en la ranura (160);
- un muelle (155) dispuesto en la ranura (160) detrás del elemento de plegado (125), empujando el muelle (155) el elemento de plegado (125) en una dirección hacia fuera;
- un dispositivo de retención (130, 132) configurado para retener el elemento de plegado (125) en la ranura (160) contra el empuje del muelle (155); pudiendo retirarse el elemento de plegado (125) a la ranura (160) contra el empuje del muelle (155), caracterizado porque un dispositivo de pivote (134, 136, 140, 142) está interpuesto entre el rodillo (90) y el elemento de plegado (125) para montar pivotantemente el elemento de plegado (125) en el rodillo para movimiento alrededor de un eje de pivote.
2. Un conjunto de rodillo de plegado como el
expuesto en la reivindicación 1, donde el dispositivo de retención
incluye un tapón (130, 132) que engancha una superficie de cara
definida por el rodillo rotativo (90).
3. Un conjunto de rodillo de plegado como el
expuesto en la reivindicación 1 o la reivindicación 2, donde el
dispositivo de pivote incluye un pasador (140, 142) que se extiende
hacia fuera del elemento de plegado (125), donde el pasador (140,
142) es empujado por el muelle (155) contra el dispositivo de
retención (130, 132).
4. Un conjunto de rodillo de plegado como el
expuesto en la reivindicación 3, donde el dispositivo de retención
incluye un tapón (130, 132) que incluye una porción de ranura (255,
256) para recibir el pasador (140, 142).
5. Un conjunto de rodillo de plegado como el
expuesto en cualquiera de las reivindicaciones precedentes, donde
el elemento de plegado (125) incluye una porción de base (190)
enfrente de un extremo puntiagudo (180), y donde la porción de base
(190) incluye un rebaje (195) para recibir el muelle (155).
6. Un conjunto de rodillo de plegado como el
expuesto en la reivindicación 5, donde el dispositivo de pivote
incluye un pasador (140, 142) que se extiende hacia fuera del
elemento de plegado (125), y donde al menos una porción del pasador
(140, 142) es recibida entre una ranura en la porción de base (190)
del elemento de plegado y una porción de ranura (255, 256) en el
tapón definido por el dispositivo de retención.
7. Un conjunto de rodillo de plegado como el
expuesto en cualquiera de las reivindicaciones precedentes,
incluyendo además un rodillo (134, 136) enganchado dentro de la
ranura (160), donde el rodillo (134, 136) guía el movimiento del
elemento de plegado (125) dentro de la ranura (160) y donde el
elemento de plegado (125) está montado pivotantemente en el rodillo
(134, 136).
8. Un conjunto de rodillo de plegado como el
expuesto en la reivindicación 7, donde el dispositivo de pivote
incluye un par de pasadores que se extienden hacia fuera (140, 142)
que se extienden hacia fuera en direcciones opuestas del elemento
de plegado (125), y donde los pasadores (140, 142) son recibidos
dentro de pasos (200a, 200b) definidos por el elemento de plegado
(125), y donde el elemento de plegado (125) incluye rebajes primero
y segundo (215a, 215b) dentro de los que están situados los rodillos
primero y segundo (134, 136), y donde cada pasador (140, 142) es
enganchado con uno de los rodillos (134, 136) para prever el
movimiento de pivote del elemento de plegado (125) con relación a
los rodillos (134, 136).
9. Un conjunto de rodillo de plegado como el
expuesto en la reivindicación 1, donde el dispositivo de pivote
incluye uno o más pasadores (140, 142) enganchados con el elemento
de plegado (125), y donde cada uno de los pasadores (140, 142)
incluye una porción exterior que se extiende en una dirección
generalmente axial hacia fuera del elemento de plegado (125).
10. Un conjunto de rodillo de plegado según la
reivindicación 1, donde el elemento de plegado (126) incluye una
porción de base (190) enfrente de un extremo puntiagudo (180) y una
sección media (185) entremedio, y donde la sección media (185)
incluye un rebaje (225a) para recibir el muelle (155).
11. Una máquina de plegado para plegar una hoja
de material, incluyendo:
- un primer conjunto de rodillo de plegado según cualquiera de las reivindicaciones precedentes; y un segundo conjunto de rodillo de plegado según cualquiera de las reivindicaciones precedentes;
\newpage
- incluyendo el rodillo rotativo (90, 95) de cada conjunto de rodillo de plegado una pluralidad de conjuntos de plegado (20) distribuidos alrededor de su periferia alternativamente espaciados con una pluralidad de conjuntos agarradores (100), donde cada conjunto agarrador (100) de uno de los conjuntos de rodillo de plegado primero y segundo está colocado para interactuar con uno de los conjuntos de plegado (20) del otro de los conjuntos de rodillo de plegado primero y segundo para plegar una hoja de material entremedio.
12. Una máquina de plegado como la expuesta en
la reivindicación 11, donde el dispositivo de pivote incluye un par
de pasadores de pivote alineados que se extienden hacia fuera en
direcciones opuestas del elemento de plegado.
13. Una máquina de plegado como la expuesta en
la reivindicación 12, donde una primera porción de un primer
pasador es recibida en un primer paso definido por el elemento de
plegado, y donde una segunda porción del primer pasador es
enganchada dentro de un paso de un elemento de plegado
adyacente.
14. Un método de interactuar un conjunto de
plegado de un rodillo de plegado con un conjunto agarrador montado
en un rodillo de plegado adyacente con una hoja de material
entremedio, incluyendo el método los pasos de:
- proporcionar un conjunto de rodillo de plegado según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10,
- orientar un conjunto de plegado (20) del conjunto de rodillo de plegado adyacente a un conjunto agarrador (100) del rodillo de plegado adyacente (95);
- girar el conjunto de rodillo de plegado y el rodillo adyacente de tal manera que el elemento de plegado (20) del conjunto de rodillo de plegado esté en interface con el conjunto agarrador (100) del rodillo adyacente (95).
- empujar el elemento de plegado (125) para enganchar la hoja de material contra el conjunto agarrador; y
- pivotar el elemento de plegado (125) alrededor de un dispositivo de pivote del conjunto de plegado (20).
15. El método expuesto en la reivindicación 14,
incluyendo además el método el paso de:
retirar el elemento de plegado en la ranura
contra el empuje radialmente hacia fuera del elemento de
plegado.
16. Un método como el expuesto en la
reivindicación 14 o la reivindicación 15, incluyendo además el
método el paso de:
centrar el elemento de plegado en la ranura
alrededor del dispositivo de pivote.
17. El método expuesto en cualquiera de las
reivindicaciones 14 a 16, incluyendo además el paso de:
mover el elemento de plegado dentro de la ranura
en un rodillo contra una superficie que define la ranura en una
dirección radialmente hacia dentro o radialmente hacia fuera en la
ranura, y donde el paso de pivote el elemento de plegado es
realizado pivotando el elemento de plegado en el rodillo.
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