ES2300009T3 - Dispositivo de estampado convertible. - Google Patents
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Abstract
Dispositivo de estampado convertible que comprende una estructura (1) con dos lados (10) fijos y dos lados (11) móviles con caras (EF, EM) externas respectivas y caras (IF, IM) internas y dotado de, en correspondencia con las caras (IF, IM) internas respectivas, dos ranuras (12, 13) superiores y dos ranuras (12'', 13'') inferiores con un perfil en arco de círculo previstas para soportar las bridas (20, 30) de extremo de los dos rodillos (2, 3) de estampado ortogonales a los lados (10, 11) de la misma estructura (1), en el que los lados (11) móviles están unidos a los lados (10) fijos y conectados a medios (5) de manejo correspondientes, en el que en una primera posición de funcionamiento, los lados (11) móviles se aproximan a los lados (10) fijos y las ranuras (12, 13, 12'', 13'') superiores e inferiores respectivas definen, actuando conjuntamente unas con otras, dos pares de asientos circulares para las bridas (20, 30) de dichos rodillos (2, 3), y en el que, en una segunda posición de funcionamiento, los lados (11) móviles se distancian de los lados (10) fijos y las ranuras (12, 13) superiores de dichos lados (10) y (11) definen, cada una actuando conjuntamente con las bridas (15, 16) de cierre semicirculares correspondientes, dos pares de asientos circulares para las bridas (20, 30) de dichos rodillos (2, 3).
Description
Dispositivo de estampado convertible.
La presente invención se refiere a un
dispositivo de estampado convertible.
Por los documentos US6176187, WO 2004/002727,
EP980750 y WO 99/41064 se conocen dispositivos de estampado.
Se conoce que el estampado consiste en un
procedimiento mecánico para impartir múltiples motivos sobre
materiales que pueden deformarse, por ejemplo sobre bandas o
"capas" de papel.
Con este fin, el material que va a estamparse se
mueve a través de una calandria de estampar que consiste en un par
de rodillos de acero contrarrotativos que presentan salientes
sustancialmente puntiformes y en un par de rodillos de presión
correspondientes. En el denominado estampado de tipo "anidado",
durante la fabricación, los salientes en un rodillo de la calandria
corresponden con las ranuras definidas por los salientes en el otro
rodillo. En el caso del denominado estampado "de punta a
punta", durante la fabricación, los salientes en un rodillo
siempre corresponden con los salientes en el otro rodillo. Para
cambiar de un tipo de estampado a otro, es necesario, cada vez,
detener la fabricación y volver a configurar el dispositivo
desmontando algunas piezas y tener cuidado de sustituir a mano las
piezas desmontadas por otras de un tamaño y una configuración
adecuados para la función específica. Un inconveniente se encuentra
en que el tiempo necesario para volver a configurar el dispositivo
es elevado, lo que es incompatible con los estándares de producción
actuales. Asimismo se hace necesario tener disponibles dos juegos
de conversión y el espacio necesario para retirar uno de los juegos
mientras el otro está en uso.
El objetivo principal de la presente invención
es solucionar los inconvenientes anteriores.
Este resultado se ha alcanzado, según la
presente invención, adoptando la idea de crear un dispositivo que
presenta las características dadas a conocer en la reivindicación 1.
Otras características de la invención se tratan en las
reivindicaciones dependientes.
Gracias a la presente invención es posible
reducir de forma drástica el número de operaciones necesarias para
cambiar del tipo de estampado "anidado" al tipo "de punta a
punta", y viceversa, utilizando siempre el mismo dispositivo.
Asimismo, también se reduce el tiempo necesario para volver a
configurar el dispositivo cada vez que surge la necesidad de
cambiar de un tipo de fabricación al otro. Además, un dispositivo de
estampado convertible según la presente invención es de fabricación
relativamente económica, sencilla y fiable incluso después de un
uso extenso.
Cualquier experto en la técnica entenderá estas
y otras ventajas y características de la invención de la mejor
manera tras una lectura de la siguiente descripción junto con los
dibujos adjuntos dados como un ejemplo práctico de la invención,
pero que no han de considerarse en un sentido limitativo, en los
que:
la figura 1 es una vista transparente lateral
esquemática de un dispositivo de estampado convertible según la
presente invención en una posición de estampado "anidada";
la figura 2 muestra el dispositivo de la figura
1 en la posición de apertura, esto es en la posición para la posible
sustitución de los rodillos de estampado;
la figura 3 es una vista transparente lateral
esquemática de un dispositivo de estampado convertible según la
presente invención en una posición de estampado "de punta a
punta";
la figura 4 muestra el dispositivo de la figura
3 en la posición de apertura, esto es en la posición para la
posible sustitución de los rodillos de estampado;
la figura 5A muestra una vista frontal parcial
de un dispositivo según la invención, en la que puede verse un
detalle de los medios de manejo de los rodillos de estampado según
una posible realización del dispositivo;
la figura 5B muestra, del mismo modo que en la
figura 5A, un detalle de los medios de manejo de los rodillos de
estampado, según otra realización posible;
la figura 6 muestra una vista transparente
lateral esquemática de la estructura (1).
Reducido a su estructura básica y haciendo
referencia a las figuras de los dibujos adjuntos, un dispositivo de
estampado convertible según la presente invención comprende una
estructura (1) con dos lados (10) fijos, a los que están
articulados dos lados (11) móviles. Cada uno de dichos lados (10)
fijos presenta una cara (EF) externa y una cara (IF) interna,
enfrentándose la última al lado (11) móvil correspondiente.
De forma análoga, cada uno de dichos lados (11)
móviles presenta una cara (EM) externa y una cara (IM) interna,
enfrentándose la última al lado (10) fijo respectivo. La cara (IF)
interna de cada lado (10) fijo presenta dos ranuras (12, 12') en
arco de círculo, una (12) situada más arriba y la otra (12') situada
más abajo. La cara (IM) interna de cada lado (11) móvil muestra dos
ranuras (13, 13') análogas, también con un perfil en arco de
círculo. Tal como mejor se describe más detalladamente a
continuación, dichas ranuras (12, 12', 13, 13') previstas en las
caras (IF, IM) internas de los lados (10) y (11) funcionan como
asientos de soporte para los rodillos (2, 3) de estampado. Los
lados (11) móviles están articulados a la base inferior de los
lados (10) fijos, mediante un pasador (4) que tiene el eje ortogonal
a los mismos lados (10, 11).
Por otra parte, los lados (11) móviles están
conectados a un par de accionadores (5) que hacen que los lados
(11) móviles se aproximen a los lados (10) fijos, como en la figura
1 y la figura 3, y, viceversa, hacen que se separen, como en la
figura 2 y la figura 4. En el ejemplo mostrado en las figuras en los
dibujos adjuntos, la parte inferior de cada accionador (5) está
articulada a un lado (10) fijo respectivo, mientras que el extremo
libre de la varilla está articulado al lado (11) móvil
correspondiente. Cuando se extrae la varilla de los accionadores
(5), los lados (11) móviles se separan de los fijos, con la rotación
de los lados móviles alrededor del eje del pasador (4). A la
inversa, cuando la varilla de los accionadores (5) se retrae, los
lados (11) móviles se aproximan a los lados (10) fijos, siempre con
la rotación de los lados móviles alrededor del eje del pasador
(4).
Los lados (10) fijos soportan dos rodillos (6)
de presión que están colocados en los lados opuestos de dichas
ranuras (12, 12'), esto es, haciendo referencia al diagrama de la
figura 1, un rodillo (6) de presión por encima de la ranura (12) y
un rodillo (6) de presión por debajo de la ranura (12'). Más
detalladamente, dichos rodillos de presión están montados sobre
brazos (60) correspondientes, estando anclado cada uno al lado (10)
respectivo por medio de un pasador (61) ortogonal al lado (10) y al
brazo (60) respectivo. Por otra parte, cada uno de dichos brazos
(60) está conectado a un accionador (62) correspondiente que
controla su rotación alrededor de dicho pasador (61). Cada uno de
dichos rodillos (6) de presión está montado sobre el extremo
frontal (extremo enfrentado a la cara IF interna del lado 10
respectivo) del brazo (60) correspondiente, mientras que el
accionador (62) correspondiente interviene en el extremo posterior
(extremo opuesto al anterior) del brazo. Las partes inferiores de
los accionadores (62) están articuladas a los lados (10) fijos,
mientras que las varillas respectivas están articuladas a los
extremos posteriores de los brazos (60). Los rodillos (6) de
presión asociados con los lados (10) fijos actúan conjuntamente con
los rodillos (2, 3) de estampado cuando el dispositivo se encuentra
en la posición de la figura 1, esto es cuando los rodillos (2, 3)
están situados verticalmente uno sobre otro. Estando el dispositivo
en la posición de la figura 1, cada capa (VS, VI) de papel prevista
para convertirse en una doble capa estampada pasa primero a través
de la calandria formada por uno de los rodillos (6) de presión y el
rodillo (2; 3) de estampado correspondiente y después a través de
los dos rodillos (2, 3) de estampado. La doble capa estampada se
indica con la letra "G".
Los lados (10) fijos soportan una unidad (7) de
encolado, conocida en sí por los expertos en la técnica, colocada y
que funciona a la altura de una de las ranuras (12, 12') previstas
en la cara interna de los mismos lados (detalladamente, en el
ejemplo de los dibujos adjuntos, a la altura de la ranura 12
superior). Dicha unidad (7) de encolado está prevista para
funcionar, con los procedimientos conocidos por los expertos en la
técnica, sobre el rodillo de estampado que, cuando el dispositivo
está configurado o bien para el estampado "de punta a punta" o
bien para el estampado "anidado", se coloca, tal como se
describe adicionalmente a continuación, en correspondencia con la
ranura (12) superior de los lados (10) fijos. Dado que la estructura
y el funcionamiento de la unidad (7) de encolado son conocidos por
los expertos en la técnica, no se describirán adicionalmente en el
presente documento.
Los lados (11) móviles soportan un tercer
rodillo (8) de presión. En detalle, según el ejemplo de los dibujos
adjuntos, el tercer rodillo (8) de presión está montado sobre un
soporte (80) correspondiente. Éste último, a su vez, está formado
por dos placas paralelas que son internas con respecto a los lados
(11) móviles y están unidas mediante pivote a los mismos lados (11)
mediante un pasador (81) ortogonal a los mismos lados. Además, cada
una de dichas placas está conectada a un accionador (82) que
controla su rotación alrededor del eje de dicho pasador (81). La
posición del accionador (82) y del soporte (80), y por tanto del
tercer rodillo (8) de presión, cambian según la configuración del
dispositivo. Más detalladamente, cuando el dispositivo está
configurado como en la figura 1, el soporte (80) está colocado de
modo que el rodillo (8) de presión presiona contra el rodillo (3)
de estampado superior; y cuando el dispositivo está configurado como
en la figura 3, el soporte (80) está colocado de modo que el
rodillo (6) de presión presiona contra el rodillo (2) de estampado
del lado derecho. Con este fin, bastará con volver a colocar
manualmente el soporte (80) y el accionador (82), y montar el
rodillo (6) inferior en lugar del rodillo (8) cada vez que sea
necesario cambiar de la posición de la figura 1 a la posición de la
figura 3, y viceversa. El accionador (82) garantiza que el rodillo
(8) de presión, o el rodillo (6), dependiendo de la configuración
deseada, ejerza una presión sobre el rodillo (3) de estampado. En
los lados (11) móviles y en el soporte (80) se realizan múltiples
orificios correspondientes para que medios de tornillo fijen el
soporte (80) a los lados (11) móviles en las posiciones mostradas en
la figura 1 y respectivamente en la figura 3.
Cada uno de los rodillos (2, 3) de estampado
presenta una brida (20, 30) circular en cada extremo del eje (21,
31) respectivo. Cada una de dichas bridas (20, 30) presenta una
muesca (23, 33) circunferencial. Por otra parte, en correspondencia
con uno de los extremos (el extremo del lado derecho en el diagrama
de la figura 5) el eje (21, 31) de cada rodillo (2, 3) de estampado
está dotado de una toma (22, 32) o cabezal conductor axial mediante
el que el rodillo (2, 3) puede ponerse en rotación alrededor de su
propio eje (21, 31).
Los rodillos (2, 3) de estampado se colocan como
se muestra en la figura 1 mediante el uso de las ranuras (12, 13,
12', 13') de los lados (10) y (11), de modo que los mismos rodillos
(2, 3) resultan alineados verticalmente. En la configuración de la
figura 3, los rodillos (2, 3) de estampado se colocan usando
únicamente las ranuras (12, 13) superiores de los lados (10) fijos
y respectivamente de los móviles (11).
En ambos casos, las bridas (20, 30) de los
rodillos (2, 3) de estampado se colocan con las muescas (23, 33)
respectivas a ambos lados de los asientos (12, 12', 13, 13')
seleccionados. Tanto en la configuración "anidada" de la
figura 1 como en la configuración "de punta a punta" de la
figura 3, se usan las ranuras (12, 13) superiores de los lados (10)
fijos y de los móviles (11).
Este dispositivo comprende medios de manejo para
los rodillos (2, 3) de estampado tanto en la configuración
"anidada" como en la configuración "de punta a punta".
Según el ejemplo mostrado en las figuras de los dibujos adjuntos,
dichos medios de manejo de los rodillos de estampado comprenden una
tríada de árboles (9, 90, 91) de accionamiento horizontales
situados, respectivamente, en línea con las ranuras (12, 12') de los
lados (10) fijos y con la ranura (13) superior de los lados (11)
móviles. En otras palabras, desde una vista frontal, los ejes de
dichos árboles (9, 90, 91) están colocados según los vértices de un
triángulo, correspondiendo cada vértice al centro de los arcos que
definen las ranuras (12, 12') de los lados (10) fijos y del arco que
define la ranura (13) superior del lado (11) móvil en la posición
"de punta a punta". Las posiciones de los tres árboles (9, 90,
91) de accionamiento están definidas claramente, dado que, cuando el
dispositivo se encuentra en la configuración "de punta a
punta", tanto la distancia (a) entre los centros de los arcos
(12) y (12') como la distancia (b) entre los centros de los arcos
(12) y (13) son conocidas y están predeterminadas. Dichas
distancias (a, b) están predeterminadas según la geometría y
dimensiones nominales de los rodillos (2, 3) de estampado previstos
para utilizarse por el dispositivo. En otras palabras, los árboles
(9) y (91) correspondientes a las ranuras (12, 13) superiores de
los lados (10, 11) están situados en los dos extremos de un arco de
círculo ideal que tienen el centro sobre el eje de los pasadores (4)
que fijan los lados móviles a los lados fijos y cuya extensión
angular es proporcional a las características geométricas y
dimensiones nominales, conocidas y predeterminadas, de los rodillos
(2, 3) de estampado.
Dichos árboles (9, 90, 91) de accionamiento
están soportados por un apéndice (14) lateral fijo de la estructura
(1) de soporte y están conectados a tres motores eléctricos
independientes correspondientes (no mostrados) o, alternativamente,
sólo a un motor eléctrico (no mostrado) por medio de una transmisión
convencional o bien del tipo de correas y poleas o bien del tipo de
engranajes.
Cada uno de dichos árboles (9, 90, 91) puede
estar conectado al rodillo (2, 3) respectivo por medio de una junta
(T) laminar que, como se conoce, permite compensar eventuales
alineaciones defectuosas entre los ejes de los mismos árboles y los
ejes de los rodillos (2, 3). La parte (P) trasera de cada una de
dichas juntas (T) está conectada directamente al árbol (9, 90, 91)
respectivo mientras que la parte (H) frontal presenta la forma
adecuada para engancharse, como se describe a continuación con más
detalle, a la toma (22; 32) de fuerza del rodillo (2, 3) de
estampado respectivo. Los ejemplos de las figuras 5A y 5B difieren
entre sí precisamente en que la forma de las partes (H) frontales
de las juntas (T) y la forma de la parte frontal de las tomas (22,
32) de fuerza de los rodillos (2, 3) son diferentes. En el caso de
la figura 5A, el extremo (H) frontal de la junta (T) está dotado de
un diente (DH) central con forma de cuña y la toma (22, 32) de
fuerza lateral de los rodillos (2, 3) presenta una hendidura (CC)
central de la forma correspondiente. En el caso de la figura 5B, el
extremo (H) frontal de la junta (T) está hecho de una barra
acanalada que puede deslizarse axialmente dentro de la junta y
dotada de un dentado externo, y la toma (22, 32) de fuerza lateral
de los rodillos (2, 3) tiene forma de copa y está dotada de un
dentado interno correspondiente. Para hacer que la parte frontal de
las juntas (T) se aproxime a las tomas (22, 32) de fuerza de los
rodillos (2, 3), una placa (D), que conectada con dos accionadores
(E) soportados por la parte fija de la estructura (1), está fijada a
la parte (H) frontal de las juntas (T), tiene un cojinete
interpuesto que no se ve en los dibujos. Cuando se extraen las
varillas de los accionadores (E), la parte (H) frontal de las
juntas (T) se engancha a la toma (22, 32) de fuerza del rodillo (2,
3) correspondiente; a la inversa, cuando las varillas de los
accionadores (E) se retraen, dichas tomas de fuerza se desenganchan
y los rodillos (2, 3) quedan libres. Como ejemplo, en las figuras 5A
y 5B, el rodillo (3) superior está libre, mientras que la toma (22)
de fuerza del rodillo (2) inferior está enganchada por la parte (H)
frontal de la junta (T) relativa. En los mismos diagramas, por
simplicidad gráfica, no se muestra el tercer árbol (91).
Como puede deducirse de las figuras de los
dibujos adjuntos, los ejes de los rodillos (2, 3) de estampado de
los árboles (9, 90, 91) de accionamiento, de los rodillos (6, 8) de
presión y de los pasadores en los que se hace pivotar a los
soportes (60, 80) de los rodillos de presión, son paralelos entre sí
y ortogonales a los lados (10) fijos y los móviles (11).
Para hacer funcionar el dispositivo en la
configuración "anidada", es decir para disponerlo como en la
figura 1, los rodillos de estampado se colocan con las bridas (20,
30) respectivas en los asientos (13, 13') de los lados (11)
móviles, a continuación debe transmitirse la orden para la
retracción de la varilla del accionador (5) para hacer que los
lados (11) móviles roten alrededor de los pasadores (4) y hacer que
se aproximen a los lados (10) fijos. Al final de dicha rotación,
las bridas (20, 30) del rodillo (2; 3) están en las ranuras (12';
12) de los lados (10) fijos y en las ranuras (13'; 13) de los lados
móviles. La tracción ejercida por los accionadores (5) es
suficiente para mantener esta configuración del dispositivo incluso
durante la fase operativa. El soporte (80) del rodillo (8) de
presión está dispuesto como en la figura 1, de modo que el rodillo
(8) de presión está en contacto con el rodillo (3) superior en el
lado diametralmente opuesto de la unidad (7) de encolado. Para
mover los rodillos (2, 3) sólo se emplean los árboles (9) y (90)
mientras que el árbol (91) no se emplea.
\newpage
Para hacer funcionar el dispositivo en la
configuración "de punta a punta", es decir para disponerlo como
en la figura 3, las bridas (30) del rodillo (3) se colocan en las
ranuras (13) superiores de los lados (11) móviles, mientras que las
bridas (20) del rodillo (2) están en las ranuras (12) superiores de
los lados (10) fijos. Una brida (15, 16) de cierre semicircular
está conectada a través de medios de tornillo en correspondencia
con cada una de dichas ranuras. Incluso en este caso, la tracción
ejercida por los accionadores (5) en los lados (11) móviles es
suficiente para garantizar la presión necesaria entre los rodillos
(2, 3) de estampado. Cuando el dispositivo se encuentra en esta
configuración, el soporte (80) del rodillo (6) de presión se sitúa
de modo que el rodillo de presión entra en contacto desde abajo con
el rodillo (3). Para mover los rodillos (2, 3), se emplean los
árboles (9) y (91), mientras que el árbol (90) no se emplea.
Prácticamente, en la posición operativa de la
figura 1, los lados (11) móviles se aproximan a los lados (10)
fijos y las ranuras (12, 13, 12', 13') superiores e inferiores
respectivas definen, actuando conjuntamente entre sí, los asientos
(circulares cerrados) de las bridas (20, 30) de los extremos de los
rodillos (2, 3). Hay cuatro de dichos asientos, es decir dos para
cada rodillo (2, 3), aunque sólo pueden verse dos en la figura 1,
dado que es una vista lateral del dispositivo. En la posición
operativa de la figura 3, los lados (11) móviles están separados de
los lados (10) fijos y las ranuras (12, 13) superiores de dichos
lados (10, 11) definen, actuando cada una conjuntamente con un
"sombrerete" o brida (15, 16) semicircular correspondiente,
los asientos (circulares cerrados) de las bridas de los extremos
(20, 30) de los rodillos (2, 3). Incluso en este caso, hay cuatro
de dichos asientos aunque sólo dos pueden verse en la figura 3, dado
es una vista lateral del dispositivo.
El mecanismo mencionado anteriormente para
enganchar/desenganchar las tomas (22, 32) de fuerza de los rodillos
(2, 3) en relación con las juntas (T) constituye, en la práctica, un
selector que puede colocar sólo dos árboles de accionamiento al
mismo tiempo en la posición de enganche con los rodillos (2, 3) de
estampado.
La descripción anterior aclara cómo un
dispositivo de estampado convertible, según la presente invención,
permite de forma fácil y rápida cambiar de un tipo de estampado a
otro, sin tener que sustituir cada vez el asiento para los rodillos
de estampado.
Prácticamente, los detalles de construcción
pueden variar de cualquier manera equivalente en lo que respecta a
la forma, la dimensión y disposición de los elementos y materiales
empleados, no obstante sin apartarse del alcance de la idea de la
solución adoptada y, de este modo, permaneciendo dentro de los
límites de protección concedidos a la presente patente por
invención industrial.
Claims (7)
1. Dispositivo de estampado convertible que
comprende una estructura (1) con dos lados (10) fijos y dos lados
(11) móviles con caras (EF, EM) externas respectivas y caras (IF,
IM) internas y dotado de, en correspondencia con las caras (IF, IM)
internas respectivas, dos ranuras (12, 13) superiores y dos ranuras
(12', 13') inferiores con un perfil en arco de círculo previstas
para soportar las bridas (20, 30) de extremo de los dos rodillos
(2, 3) de estampado ortogonales a los lados (10, 11) de la misma
estructura (1), en el que los lados (11) móviles están unidos a los
lados (10) fijos y conectados a medios (5) de manejo
correspondientes, en el que en una primera posición de
funcionamiento, los lados (11) móviles se aproximan a los lados (10)
fijos y las ranuras (12, 13, 12', 13') superiores e inferiores
respectivas definen, actuando conjuntamente unas con otras, dos
pares de asientos circulares para las bridas (20, 30) de dichos
rodillos (2, 3), y en el que, en una segunda posición de
funcionamiento, los lados (11) móviles se distancian de los lados
(10) fijos y las ranuras (12, 13) superiores de dichos lados (10) y
(11) definen, cada una actuando conjuntamente con las bridas (15,
16) de cierre semicirculares correspondientes, dos pares de
asientos circulares para las bridas (20, 30) de dichos rodillos (2,
3).
2. Dispositivo de estampado según la
reivindicación 1, caracterizado porque comprende medios de
manejo para los rodillos (2, 3) de estampado con tres árboles (9,
90, 91) de accionamiento, en dos (9, 90) de los cuales los ejes
respectivos atraviesan el centro de las ranuras (12, 12') en los
lados fijos (10), el tercero tiene el eje respectivo a una
distancia predeterminada de los otros dos.
3. Dispositivo de estampado según la
reivindicación 1, caracterizado porque dichos lados (11)
móviles están articulados a dichos lados (10) fijos por medio de
bisagras (4) cuyo eje es paralelo al eje de los rodillos (2, 3) de
estampado.
4. Dispositivo de estampado según las
reivindicaciones 1 y 3, caracterizado porque dichos lados
(11) móviles están conectados a dos accionadores (5) que los hacen
girar en relación a los lados fijos alrededor del eje de dichas
bisagras (4).
5. Dispositivo de estampado según la
reivindicación 1, caracterizado porque comprende una unidad
(7) de encolado soportada por los lados (10) fijos de la estructura
(1) a la misma altura que las ranuras (12) superiores de los mismos
lados (10) fijos.
6. Dispositivo de estampado según la
reivindicación 2, caracterizado porque dichos árboles (9,
90, 91) de accionamiento pueden conectarse a dichos rodillos (3)
mediante juntas (T) laminares correspondientes.
7. Dispositivo de estampado según la
reivindicación 2, caracterizado porque comprende un selector
para colocar sólo dos árboles de accionamiento al mismo tiempo en
una posición en la que éstos se enganchan con dichos rodillos (2,
3).
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