ES2309914T3 - Dispositivos para el mecanizado de una banda continua de material. - Google Patents
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Abstract
Dispositivo para el mecanizado de una banda continua (07) de material con al menos una herramienta (09; 23; 24) fijada en al menos un portaherramientas (08) que gira alrededor de un primer eje, girando mediante accionamiento el primer eje alrededor de un segundo eje (10), y con un tramo de transporte para la banda (07) de material que coincide con el recorrido del portaherramientas (08) en una zona (05) de mecanizado, pudiéndose ajustar la fase del movimiento giratorio del portaherramientas (08) respecto a la fase del movimiento giratorio del primer eje entre una primera posición de fase, en la que la herramienta (09; 23; 24) presenta una orientación para mecanizar la banda (07) de material durante el paso del portaherramientas (08) por la zona (05) de mecanizado, y una segunda posición de fase, en la que la herramienta (09; 23; 24) presenta una orientación para no mecanizar la banda (07) de material durante el paso del portaherramientas (08) por la zona (05) de mecanizado, estando dispuesto un motor (18) de accionamiento para accionar el movimiento giratorio del primer eje, estando dispuesto al menos un motor (16) de accionamiento para accionar el giro del portaherramientas (08) alrededor del primer eje y estando acoplado el motor (16) de accionamiento mediante un engranaje diferencial al giro del primer eje y al giro del portaherramientas (08).
Description
Dispositivos para el mecanizado de una banda
continua de material.
La invención se refiere a un dispositivo para el
mecanizado de una banda continua de material.
Un dispositivo de mecanizado de este tipo se
conoce del documento DE3934673C2 y del documento correspondiente
EP0423529A2. En el caso de este conocido dispositivo se trata de un
dispositivo de corte transversal, es decir, la herramienta es una
cuchilla que sirve para cortar la banda de material en productos
individuales en la zona de mecanizado. La cuchilla de este conocido
dispositivo puede girar mediante un motor alrededor del primer eje
circunferencial para que la velocidad orbital de la hoja de la
cuchilla durante el corte se pueda adaptar exactamente a la
velocidad de paso de la banda en caso de longitudes variables de los
productos que se van a cortar. Este dispositivo tiene las
siguientes características: Dispositivo para el mecanizado de una
banda continua de material con al menos una herramienta fijada en
al menos un portaherramientas que gira alrededor de un primer eje,
girando mediante accionamiento el primer eje alrededor de un segundo
eje, y con un tramo de transporte para la banda de material que
coincide con el recorrido del portaherramientas en una zona de
mecanizado, pudiéndose ajustar la fase del movimiento giratorio del
portaherramientas respecto a la fase del movimiento giratorio del
primer eje entre una primera posición de fase, en la que la
herramienta presenta una orientación para mecanizar la banda de
material durante el paso del portaherramientas por la zona de
mecanizado, y una segunda posición de fase, en la que la
herramienta presenta una orientación para no mecanizar la banda de
material durante el paso del portaherramientas por la zona de
mecanizado, estando dispuesto un motor de accionamiento para
accionar el movimiento giratorio del primer eje.
Más allá del corte transversal no están
previstas otras posibilidades de aplicación del dispositivo
conocido.
En principio sería posible sustituir las
cuchillas de corte del dispositivo conocido por cuchillas
perforadoras, pero esto ya no permitiría obtener productos
separados entre sí, sino sólo una banda continua de pliegos
separados uno de otro mediante perforaciones. Para crear a
continuación productos individuales a partir de varios pliegos
separados mediante perforación, se necesitaría otro dispositivo de
corte transversal. Resulta muy difícil controlar un dispositivo de
este tipo para que corte la banda entre dos pliegos exactamente en
una perforación existente. Si el corte y la perforación no
coinciden con exactitud, permanece un borde estrecho perforado en
un lado del corte, lo que es inaceptable en muchas aplicaciones.
El documento DE1960171U1 describe un dispositivo
de corte con cuchillas circunferenciales para máquinas procesadoras
de papel. En este caso, sobre un cilindro rotatorio se encuentra
apoyado un árbol portacuchillas de forma giratoria mediante un
engranaje planetario.
El documento US4742741A describe un dispositivo
de corte transversal con dos cilindros de corte móviles en sentido
contrario, en los que están dispuestas cuchillas giratorias de
corte.
El documento DE2244747A1 da a conocer un
dispositivo para el corte transversal de bandas de papel con un
rotor, que soporta una cuchilla, y una contracuchilla.
La invención tiene el objetivo de crear un
dispositivo para el mecanizado de una banda continua de
material.
El objetivo se consigue según la invención
mediante las características de la reivindicación 1.
Las ventajas posibles de lograr con la invención
radican especialmente en que al poderse ajustar la fase del
movimiento giratorio del portaherramientas respecto a la fase del
movimiento giratorio del primer eje entre una primera posición de
fase, en la que la herramienta presenta una orientación adecuada
para mecanizar la banda de material durante el paso del
portaherramientas por la zona de mecanizado, y una segunda posición
de fase, en la que la herramienta presenta una orientación no
adecuada para el mecanizado durante el paso del portaherramientas
por la zona de mecanizado, se puede permitir o suprimir un
mecanizado de la banda de material en dependencia de la posición de
fase de la herramienta. Si el mecanizado es una perforación, se
puede suprimir especialmente una perforación entre dos pliegos
siguientes de la banda de material para permitir el corte limpio
entre estos dos pliegos.
En la orientación adecuada para mecanizar la
banda de material, la herramienta sobresale preferentemente de un
círculo que se encuentra centrado respecto al eje y que entra en
contacto con el tramo de transporte, mientras que en la orientación
no adecuada para el mecanizado se encuentra dentro del círculo.
El segundo eje puede estar fijo en el
dispositivo, pero también se puede separar del tramo de transporte
para permitir la parada del dispositivo en un proceso de
producción, en el que no es necesario.
Con el fin de poder accionar, por una parte, el
movimiento giratorio del primer eje alrededor del segundo eje y,
por la otra parte, el giro del portaherramientas alrededor del
primer eje y regular su velocidad de manera independiente uno de
otro, está previsto con preferencia respectivamente un motor para el
accionamiento del movimiento giratorio del primer eje y un segundo
motor para el accionamiento del giro del portaherramientas.
\newpage
En este caso, el segundo motor se encuentra
dispuesto preferentemente de manera fija en el lugar y acciona el
giro del portaherramientas mediante una rueda coaxial respecto al
segundo eje.
Alternativamente puede estar previsto que el
segundo motor esté acoplado mediante un engranaje diferencial al
giro del primer eje y al giro del portacuchillas. El engranaje
diferencial puede estar diseñado en especial de manera que al
fijarse el segundo motor se mantenga permanentemente una posición
dada de fase entre el movimiento giratorio del portaherramientas y
el movimiento giratorio del primer eje, por lo que el segundo motor
se ha de accionar sólo para ajustar esta posición de fase.
Según una configuración especialmente preferida,
el portaherramientas soporta al menos dos herramientas de diferente
tipo. En el caso de estas herramientas se puede tratar, por ejemplo,
de cuchillas perforadoras diferentes, de las que en un pedido de
producción sólo se usa eventualmente una cuchilla posible de
seleccionar mediante el ajuste adecuado de la posición de fase
entre el movimiento giratorio del portaherramientas y el movimiento
giratorio del primer eje. En el portaherramientas puede existir
también una combinación de cuchillas perforadoras y cuchillas de
corte, por lo que el dispositivo permite, con el ajuste
correspondiente de la posición de fase, cambiar entre la operación
de perforación y la operación de corte en caso de una banda continua
de material y así, por ejemplo, cortar en un único paso de trabajo
una banda de material en productos que comprenden varios pliegos
separados uno de otro mediante perforaciones.
El dispositivo se puede usar especialmente en un
aparato plegador o en un rebobinador.
Otra particularidad del dispositivo radica en
que éste permite adaptar la profundidad de penetración de la
herramienta en la banda de material a su espesor mediante el ajuste
de la posición de fase.
En los dibujos están representados ejemplos de
realización de la invención que se explican detalladamente a
continuación.
Muestran:
fig. 1 una vista lateral esquemática de un
dispositivo en una posición de trabajo,
fig. 2 el dispositivo de la figura 1 en una
posición separada y de no trabajo,
fig. 3 una vista esquemática en planta desde
arriba del dispositivo con un engranaje que no forma parte de la
protección,
fig. 4 una vista lateral, parcial y esquemática
del dispositivo con una cuchilla perforadora en una posición de
fase de no perforación,
fig. 5 el dispositivo de la figura 4 en otra
posición de fase,
fig. 6 el dispositivo en una posición de fase de
perforación,
fig. 7 otra vista lateral con orientaciones
posibles de la cuchilla perforadora,
fig. 8 una representación, análoga a la figura
5, de una segunda configuración del dispositivo,
fig. 9 a 11 ejemplos del desarrollo temporal de
la velocidad de giro del husillo del dispositivo de la figura
8,
fig. 12 una representación análoga a la figura 5
para ilustrar la adaptación del dispositivo a diferentes grosores
de material de una banda que se va a mecanizar,
fig. 13 un primer ejemplo de aplicación y
fig. 14 un segundo ejemplo de aplicación del
dispositivo según la invención.
La figura 1 muestra en una vista lateral
esquemática un dispositivo de perforación según la presente
invención. El dispositivo de perforación comprende un cilindro 01,
por ejemplo, un cilindro portacuchillas 01, cuyo eje 10 vertical al
plano de la figura 1, por ejemplo, el eje 10 de giro, está sujetado
por dos placas 02 de carcasa unidas rígidamente entre sí, de las
que sólo se puede observar una en la figura 1. Las placas 02 de
carcasa están articuladas de forma giratoria alrededor de un eje 03
en placas laterales 20 de bastidor fijas en el lugar. Los elementos
04 de ajuste, por ejemplo, elementos electrónicos de ajuste,
cilindros hidráulicos o neumáticos 04, engranan por una parte en
las placas 02 de carcasa y, por la otra parte, en las placas de
bastidor para posibilitar un giro de las placas 02 de carcasa y del
cilindro portacuchillas 01 entre la posición mostrada en la figura
1 y la posición mostrada en la figura 2.
En la posición de la figura 1, el cilindro
portacuchillas 01 está presionado contra un cilindro 06, por
ejemplo, un cilindro 06 de contrapresión, y una banda 07 de
material que se va a perforar, por ejemplo, una banda 07 de papel,
está guiada por una zona 05 de mecanizado, por ejemplo, una
hendidura 05, entre los dos cilindros 01; 06 y desviada ligeramente
del recorrido recto, de modo que ésta rodea el cilindro
portacuchillas 01 en un pequeño ángulo.
En el cilindro portacuchillas 01 está apoyado de
forma giratoria un portaherramientas 08, por ejemplo, un husillo
08, que soporta una herramienta 09, por ejemplo, una cuchilla
perforadora 09. En la configuración mostrada, la cuchilla
perforadora 09 está preparada para pasar simultáneamente con un
listón 11 de corte, sujetado en una ranura del cilindro 06 de
contrapresión, por la hendidura 05 entre los cilindros 01; 06.
En una realización que no forma parte de la
protección, dos ruedas dentadas 12; 13, unidas entre sí sin
posibilidad de giro, están apoyadas en un lado frontal, dirigido
hacia el observador, del cilindro portacuchillas 01 en sentido
coaxial al cilindro portacuchillas 01 y de manera giratoria respecto
a éste. La rueda dentada 12 está engranada con otra rueda dentada
14, cuyo eje constituye el árbol de un motor 16 de accionamiento,
sujetado fijamente en las placas 02 de carcasa y cubierto por la
rueda dentada 14 en la representación de las figuras 1 y 2. La
rueda dentada 13 engrana con un piñón 17 situado de manera
resistente al giro en el husillo 08.
Otro motor 18 de accionamiento para accionar el
giro del cilindro portacuchillas 01 se encuentra como prolongación
del eje 10 en el lado frontal del cilindro portacuchillas 01,
opuesto al observador en la perspectiva de la figura 1. Una rueda
dentada 19, unida sin posibilidad de giro con el cilindro
portacuchillas 01 y situada en la perspectiva de las figuras 1 y 2
en el lado frontal del cilindro portacuchillas 01 opuesto al
observador, engrana en la posición de la figura 1 con una rueda
dentada 21 que se apoya en el eje 22, fijo respecto a las placas
laterales 20 de bastidor, del cilindro 06 de contrapresión para
accionarlo de manera sincrónica con el cilindro portacuchillas 01 y
en sentido contrario a éste. En la posición de la figura 2 no están
engranadas las ruedas dentadas 19; 21. En lugar de las ruedas
dentadas 19; 21 puede estar previsto también para el accionamiento
giratorio del cilindro 06 de contrapresión un motor propio de
accionamiento, no representado y posible de accionar al retroceder
el dispositivo de la configuración de la figura 2 a la de la figura
1 con el fin de ajustar la posición de fase del cilindro 06 de
contrapresión respecto al cilindro portacuchillas 01 de modo que la
cuchilla perforadora 09 pase en cada caso simultáneamente con el
listón 11 de corte por la hendidura 05 situada entre los cilindros
01; 06.
Conforme a la configuración según la invención,
el engranaje formado por las ruedas dentadas 12; 13; 14 o el piñón
17 se ha sustituido por un engranaje diferencial, por ejemplo, un
engranaje planetario o un engranaje harmonic-drive,
en el que un primer árbol principal está conectado al eje 10 de giro
del cilindro portacuchillas 01, un segundo árbol principal, al
husillo 08 y un árbol de ajuste, al motor 16 de accionamiento.
Cuando el engranaje diferencial con ruedas dentadas motrices y
conducidas tiene una relación de transmisión de 1:1, el cilindro
portacuchillas 01 y el husillo 08 rotan a igual velocidad mientras
el motor 16 de accionamiento esté parado y una orientación de la
cuchilla perforadora 09, ajustada ya una vez, se mantiene hasta que
se ajuste con ayuda del motor 16 de accionamiento.
Conforme a otra configuración alternativa, en
lugar del husillo 08 que se extiende a todo lo largo del cilindro
portacuchillas 01, están previstos dos husillos que se extienden
respectivamente sólo por una parte de la longitud del cilindro
portacuchillas 01. Al accionarse de manera giratoria estos dos
husillos, independientemente uno de otro, es posible producir
diferentes modelos de perforación en dos lados de la banda 07 de
material, por lo que la banda 07 de material se puede cortar
longitudinalmente más tarde en dos bandas parciales perforadas de
modo diferente.
En la vista lateral simplificada de la figura 4
se puede observar un lado frontal del cilindro portacuchillas 01,
el husillo 08 apoyado de forma giratoria en el cilindro
portacuchillas 01 con la cuchilla perforadora 09, el piñón 17 y la
rueda dentada 13 engranada con éste y coaxial respecto al cilindro
portacuchillas 01. En la orientación de la figura 4, la cuchilla
perforadora 09 pasa por la hendidura 05 entre los cilindros 01; 06
en una orientación dirigida hacia el eje del cilindro portacuchillas
01, en la que no sobresale del contorno del cilindro portacuchillas
01 y, por tanto, no perfora una banda 07 de papel guiada entre los
cilindros 01; 06. El número de revoluciones del motor 16 de
accionamiento se puede controlar de modo que el número de
revoluciones de la rueda dentada 13 coincida con el del cilindro
portacuchillas 01. Si éste es el caso, el cilindro portacuchillas
01 rota y la cuchilla perforadora 09 mantiene durante el giro su
orientación dirigida hacia el eje 10 de giro del cilindro
portacuchillas 01. Esto permite guiar una longitud cualquiera de
banda 07 de material entre los cilindros 01; 06 sin perforarla.
Según se puede observar aquí, la suspensión del
cilindro portacuchillas 01 en los paneles giratorios 02 de carcasa
resulta útil, porque permite en la configuración separada de la
figura 2, en la que la banda 07 de material pasa en línea recta y
sin tocar uno de los cilindros 01; 06 entre estos cilindros,
desconectar los motores 16; 18 de accionamiento para reducir así el
consumo de energía del dispositivo y evitar el desgaste, si no es
necesario perforar la banda 07 de material. Sin embargo, la
suspensión giratoria del cilindro portacuchillas 01 no es
obligatoriamente necesaria, ya que una perforación de la banda 07 de
papel se puede evitar también mediante la selección adecuada de la
velocidad del motor 16 de accionamiento, cuando la banda 07 de papel
pasa en contacto con los cilindros 01; 06 entre estos
cilindros.
Si la rueda dentada 13 se acciona de manera
giratoria con una velocidad \omega_{s} de giro, que se
diferencia de la velocidad \omega_{m} de giro del cilindro
portacuchillas 01, la orientación de la cuchilla perforadora 09 se
desplaza de una posición de paso por la hendidura a otra en un valor
proporcional a la diferencia
\omega_{s}-\omega_{m}, identificado con
\alpha en la figura 5. Estos desplazamientos de fase se pueden
acumular en el transcurso de varios giros, hasta que finalmente se
logra, por ejemplo, la orientación mostrada en la figura 6, en la
que la cuchilla perforadora 09 está dirigida radialmente hacia fuera
al pasar por la hendidura 05. En esta posición se perfora la banda
07 de papel con la cuchilla perforadora 09.
Si después de lograrse esta orientación se
igualan de nuevo entre sí las velocidades de giro del cilindro 01 y
de la rueda dentada 13, se mantiene la orientación de la cuchilla
perforadora 09 radialmente hacia fuera y con cada nueva pasada de
la cuchilla perforadora 09 por la hendidura 05 se hace una
perforación en la banda 07 de papel.
Según muestra la figura 7, hay una zona de
orientaciones con la anchura \pm\beta alrededor de la
orientación, dirigida radialmente hacia fuera, de la cuchilla
perforadora 09, en la que la punta de la cuchilla perforadora 09
sobresale del contorno o del círculo del cilindro portacuchillas 01.
Cuando la cuchilla perforadora 09 pasa por la hendidura 05 en una
orientación de este tipo, no exactamente radial, existe el peligro
de que incida sobre el cilindro 06 de contrapresión por fuera del
listón 11 de corte. Para evitar esto, la diferencia del número de
revoluciones entre el cilindro portacuchillas 01 y la rueda dentada
13 deberá estar regulada de modo que el valor del desplazamiento de
fase entre ambos sea igual a 0 o al menos \beta por cada giro del
cilindro portacuchillas 01.
Con el fin de simplificar, en las realizaciones
siguientes se adopta una relación de transmisión de i=1 entre 13 y
17.
La figura 8 muestra una configuración modificada
de la invención, también en una vista lateral esquemática, que se
diferencia de la analizada hasta ahora porque varias herramientas
09; 23; 24 están colocadas a la misma distancia angular entre sí en
el husillo 08. En el caso de las herramientas 23; 24 se puede
tratar, por ejemplo, de cuchillas perforadoras de un tipo diferente
a la cuchilla perforadora 09, que cortan un modelo de perforación
distinto a éste en la banda 07 de material. En la representación de
la figura 8, la cuchilla perforadora 09 se encuentra en una
orientación adecuada para la perforación. Según se describe arriba,
ésta se puede mantener en esta orientación el tiempo deseado, si la
rueda dentada 13 está accionada de forma giratoria por el motor 16
de accionamiento con la misma velocidad angular con la que está
accionado el cilindro portacuchillas 01 mediante el motor 18 de
accionamiento. Si la velocidad de giro de la rueda dentada 13 se
reduce a \omega_{s} = 5/6 \omega_{m} o aumenta a 7/6
\omega_{m} durante un giro del cilindro portacuchillas 01, el
husillo 08 logra una orientación, girada en 60º respecto a la
representación de la figura 8, en la que una de las herramientas
23; 24 queda orientada radialmente hacia el interior y ninguna de
las herramientas 09; 23; 24 sobresale del círculo del cilindro
portacuchillas 01 al pasar por la hendidura 05. En esta orientación
no se realiza ningún mecanizado por parte de las herramientas 09;
23; 24. Después de otro giro a una velocidad de giro reducida o
aumentada, una de las herramientas 23 ó 24 se encuentra en la
orientación dirigida radialmente hacia fuera y mecaniza, por
consiguiente, la banda 07 de material al pasar por la hendidura
05.
En lugar de esto, la velocidad de giro de la
rueda dentada 13 se puede reducir naturalmente a \omega_{s} =
2/3 \omega_{m} o se puede aumentar a \omega_{s} = 4/3
\omega_{m} también durante un giro del cilindro portacuchillas
01. En este caso, el husillo 08 realiza un tercio del giro entre dos
pasadas por la hendidura, de modo que en el transcurso de un giro
del cilindro portacuchillas 01 se puede cambiar de un mecanizado
con la cuchilla perforadora 09 directamente a un mecanizado con una
de las herramientas 23; 24.
El diagrama de la figura 9 muestra un primer
ejemplo de un posible desarrollo temporal de la velocidad \omegas
de giro de la rueda dentada 13 durante el funcionamiento de la
configuración de la figura 8. En la ordenada del diagrama está
registrado el tiempo t, identificando respectivamente los tiempos
t1, t2, t3, etc., los tiempos de pasada de la cuchilla perforadora
09 por la hendidura 05. En la abscisa está registrada la velocidad
\omega_{s} de giro de la rueda dentada 13 en el múltiplo de la
velocidad \omega_{m} de giro del cilindro portacuchillas 01. En
los intervalos de tiempo [0, t1] y [t1, t2], \omega_{s} es igual
a \omega_{m}. La cuchilla perforadora 09 pasa en los tiempos
t1; t2 por la hendidura 05 en la orientación mostrada en la figura
8 y perfora la banda 07 de material. La velocidad \omega_{s} de
giro se ha reducido en un tercio de t2 a t3, de modo que al pasar
por la hendidura 05 en el tiempo t3, el giro del husillo 08 se
retrasa en un tercio de giro. Por tanto, la herramienta 23, por
ejemplo, una cuchilla 23 de corte, se encuentra en la orientación
dirigida radialmente hacia fuera y se corta la banda 07 de
material.
En el intervalo siguiente [t3, t4] de tiempo,
\omega_{s} es igual a 4/3 \omegam, de modo que en el tiempo
t4 queda restablecida la posición original de fase, por lo que la
cuchilla perforadora 09 pasa por la hendidura 05 en la orientación
dirigida radialmente hacia fuera y perfora la banda 07 de material.
Para mantener esta orientación, en el intervalo siguiente [t4, t5]
de tiempo son iguales ambas velocidades \omega_{s},
\omega_{m} de giro. En el próximo intervalo [t5, t6] de tiempo,
la velocidad \omega_{s} de giro de la rueda dentada 13 es
nuevamente de 2/3 \omega_{m} para poder colocar nuevamente la
cuchilla 23 de corte en la posición activa y cortar en el tiempo t6
la banda 07 de material. Al repetirse a continuación de forma
cíclica el desarrollo de la velocidad de t3 a t6, se obtienen con
ayuda del dispositivo productos que comprenden en cada caso tres
pliegos siguientes, separados uno de otro mediante
perforaciones.
Al variarse la cantidad de intervalos siguientes
de tiempo con \omega_{s} = \omega_{m} se pueden obtener
productos con más o menos de tres pliegos continuos.
El desarrollo de la velocidad de giro de la
figura 9 se puede aplicar también en el dispositivo según las
figuras 1 a 7. Si éste funciona con el desarrollo de la velocidad de
la figura 9, proporciona una banda 07 de material, en la que
después de cada dos de tres pliegos siguientes se ha realizado
respectivamente una perforación y después del tercer pliego no
existe la perforación. Los productos se pueden separar en la zona
no perforada mediante un dispositivo de corte situado a
continuación.
Si en el dispositivo de la figura 8, la
herramienta 23 es una cuchilla 23 de corte y la herramienta 24, una
cuchilla perforadora 24 idéntica a la cuchilla perforadora 09, se
pueden obtener también productos formados respectivamente a partir
de tres pliegos separados uno de otro por perforación al funcionar
continuamente la rueda dentada 13 con \omega_{s} = 2/3
\omega_{m}, según muestra la figura 10, o con \omega_{s} =
4/3 \omega_{m}. Tanto en un caso como en el otro, las
herramientas 09; 23; 24 se alternan de manera cíclica en cada
pasada del husillo 08 por la hendidura, de modo que después de dos
perforaciones respectivamente se forma un corte.
Si al igual que en el caso de la figura 10, la
velocidad de giro de la rueda dentada 13 se diferencia de la del
cilindro portacuchillas 01, la velocidad orbital de la herramienta
09; 23 ó 24, activa respectivamente durante la pasada por la
hendidura, se diferencia también en general de la de las superficies
periféricas contiguas del cilindro portacuchillas 01. Se puede
desear y aprovechar esta diferencia para igualar la velocidad
orbital de la herramienta 09; 23; 24 exactamente a la de la banda 07
de material y delimitar así estrechamente la perforación en
dirección longitudinal de la banda 07 de material. Se puede
aprovechar también una diferencia entre las velocidades circulares
de la herramienta 09; 23 ó 24 y la banda 07 de material para obtener
orificios perforados alargados en la dirección de marcha de la
banda y reforzar así el efecto de perforación.
Para minimizar la extensión longitudinal de los
orificios perforados o controlarla adecuadamente de manera
continua, se tiene en cuenta también una modulación de la velocidad
de giro de la rueda dentada 13 durante un giro del cilindro
portacuchillas 01, según muestra la figura 11. Aquí, la velocidad
\omega_{s} de giro de la rueda dentada 13 se ha igualado a la
del cilindro portacuchillas 01 en los tiempos t1, t2,... de pasada
por la hendidura, mientras que ésta se ha reducido respectivamente
entre dos pasadas por la hendidura a un valor algo inferior a 2/3
\omega_{m}, de modo que la integral de tiempo de \omega_{s}
entre dos pasadas por la hendidura da como resultado exactamente
2/3 de giros en cada caso. Por tanto, las herramientas 09; 23; 24
se alternan en cada pasada por la hendidura, al igual que en el caso
de la figura 10, pero la velocidad orbital, con la que pasan por la
hendidura 05, es igual que en el caso de velocidades idénticas
\omega_{m}, \omega_{s} de giro.
Hasta el momento sólo se ha analizado el caso,
en el que una cuchilla pasa por la hendidura 05 en una orientación
dirigida radialmente hacia fuera para perforar o cortar la banda 07
de material, o pasa por la hendidura 05 en una orientación, en la
que no sobresale del círculo del cilindro portacuchillas 01 y deja
de mecanizar la banda 07 de material. Naturalmente, una cuchilla (a
continuación sólo se tiene en cuenta nuevamente la cuchilla
perforadora 09, aunque lo expresado es válido también, por ejemplo,
para la cuchilla 23 de corte de la configuración de la figura 8)
puede pasar por la hendidura 05 en una orientación que se diferencia
de la orientación dirigida radialmente hacia fuera, según muestra
la figura 12, en la que no sobresale tanto del círculo del cilindro
portacuchillas 01 como en una orientación exactamente radial, siendo
capaz, sin embargo, de perforar (o cortar) la banda 07 de material.
Al ajustarse convenientemente el ángulo \gamma, en el que la
cuchilla perforadora 09 difiere de la orientación dirigida
exactamente de manera radial hacia fuera, mediante la variación
breve de la velocidad \omega_{s} de giro de la rueda dentada 13,
se puede adaptar la parte sobresaliente de la cuchilla perforadora
09 del círculo del cilindro portacuchillas 01 exactamente al espesor
del material de la banda 07 de material que se va a mecanizar. Es
decir, al pasar por la hendidura 05, la cuchilla perforadora 09
atraviesa la banda 07 de material y se pone en contacto con el
cilindro 06 de contrapresión, sin cortarlo. Esto posibilita un
funcionamiento con poco desgaste.
Especialmente en este caso resulta adecuado que
el giro del cilindro 06 de contrapresión no esté acoplado
mecánicamente de forma rígida al del cilindro portacuchillas 01,
sino que el cilindro 06 de contrapresión disponga de un motor
propio de accionamiento que acciona el cilindro 06 de contrapresión
a la misma velocidad de giro que el cilindro portacuchillas 01,
pero con fase variable respecto a éste. Según se puede observar en
la figura 12, la punta de la cuchilla perforadora 09 pasa, conforme
al sentido del ángulo \gamma en cada caso, por el plano 26, en el
que se encuentran los ejes 10; 22 de los dos cilindros 01; 06,
ligeramente por delante o por detrás del husillo 08, según muestra
la figura. La adaptación de un desplazamiento de fase entre el
cilindro portacuchillas 01 y el cilindro 06 de contrapresión
garantiza que la punta de la cuchilla perforadora pase por la
hendidura 05 simultáneamente con el listón 11
de corte.
de corte.
La posición de la perforación en la banda 07 de
papel se ha desplazado respecto a una marca de registro. Este
desplazamiento se puede eliminar mediante un desplazamiento de fase
del cilindro portacuchillas 01 y del cilindro 06 de
contrapresión.
La figura 13 muestra un primer ejemplo de
aplicación del dispositivo de perforación según la figura 1 a 7 y
13. El dispositivo de perforación, identificado con el número 7,
está dispuesto en la entrada de un aparato plegador, entre dos
pares de cilindros 28 ó 29 de tracción. El recorrido de la banda 07
de material se extiende del par inferior 29 de cilindros de
tracción a una hendidura delimitada mediante un cilindro plegador
31, por una parte, y mediante un cilindro portacuchillas 32, por la
otra parte. El giro del cilindro portacuchillas 32 está
sincronizado con el funcionamiento del dispositivo 27 de perforación
de manera que las cuchillas del cilindro portacuchillas 32 cortan
la banda 07 de material entre dos pliegos respectivamente, entre los
que el dispositivo 27 de perforación no ha hecho ninguna
perforación (recorrido 9, dispositivo según las figuras 1 a 7).
Los productos separados de este modo se fijan de
manera conocida mediante listones de punturas o pinzas del cilindro
plegador 31 en este último y se siguen transportando hasta una
hendidura de entrega a un cilindro 33 de quijadas plegadoras. Los
productos plegados transversalmente mediante la entrega al cilindro
33 de quijadas plegadoras pasan del cilindro 33 de quijadas
plegadoras a un dispositivo 34 de cinta transportadora o a un
cilindro retirador 36, a partir del que se colocan
escalonadamente.
\newpage
Mediante la sincronización adecuada del
dispositivo 27 de perforación y del cilindro portacuchillas 32 se
puede realizar una perforación en otras zonas adecuadas (en el
centro = como apoyo del plegado transversal y del encolado; 1/3 a
2/3 = como apoyo del plegado delta, otra posición, por ejemplo, para
"productos de rotura").
Por medio de la descripción anterior se puede
entender fácilmente que es posible integrar también un dispositivo
27 de perforación en un aparato plegador del tipo mostrado en la
figura 13 al sustituirse su cilindro portacuchillas 32 por el
cilindro portacuchillas 01 de la figura 8, que está provisto de
cuchillas perforadoras y cuchillas 09; 23; 24 de corte, asumiendo
el cilindro plegador 31 la función del cilindro 06 de
contrapresión.
La figura 14 muestra la integración del
dispositivo 27 de perforación en un rebobinador, en el que queda
situado entre dos cilindros 37; 38 de guía.
- 01
- Cilindro, cilindro portacuchillas
- 02
- Placa de carcasa
- 03
- Eje
- 04
- Elemento de ajuste, cilindro hidráulico, cilindro neumático
- 05
- Zona de mecanizado, hendidura
- 06
- Cilindro, cilindro de contrapresión
- 07
- Banda de material, banda de papel
- 08
- Portaherramientas, husillo
- 09
- Herramienta, cuchilla perforadora
- 10
- Eje, eje de giro
- 11
- Listón de corte
- 12
- Rueda dentada
- 13
- Rueda dentada
- 14
- Rueda dentada
- 15
- -
- 16
- Motor de accionamiento
- 17
- Piñón
- 18
- Motor de accionamiento
- 19
- Rueda dentada
- 20
- Rueda dentada
- 21
- Placa lateral de bastidor
- 22
- Eje (06)
- 23
- Herramienta, cuchilla de corte
- 24
- Herramienta, cuchilla perforadora
- 25
- -
- 26
- Plano
- 27
- Dispositivo de perforación
- 28
- Cilindro de tracción
- 29
- Cilindro de tracción
- 30
- -
- 31
- Cilindro plegador
- 32
- Cilindro portacuchillas
- 33
- Cilindro de quijadas plegadoras
- 34
- Dispositivo de cinta transportadora
- 35
- -
- 36
- Cilindro retirador
- 37
- Cilindro de guía
- 38
- Cilindro de guía
- \alpha
- Valor, proporcional
- \beta
- Anchura
- \gamma
- Ángulo
- \omega_{s}
- Velocidad de giro
- \omega_{m}
- Velocidad de giro
- t
- Tiempo
- t1
- Tiempo
- t2
- Tiempo
- t3
- Tiempo
- t4
- Tiempo
- t5
- Tiempo
- t6
- Tiempo.
Claims (18)
1. Dispositivo para el mecanizado de una banda
continua (07) de material con al menos una herramienta (09; 23; 24)
fijada en al menos un portaherramientas (08) que gira alrededor de
un primer eje, girando mediante accionamiento el primer eje
alrededor de un segundo eje (10), y con un tramo de transporte para
la banda (07) de material que coincide con el recorrido del
portaherramientas (08) en una zona (05) de mecanizado, pudiéndose
ajustar la fase del movimiento giratorio del portaherramientas (08)
respecto a la fase del movimiento giratorio del primer eje entre
una primera posición de fase, en la que la herramienta (09; 23; 24)
presenta una orientación para mecanizar la banda (07) de material
durante el paso del portaherramientas (08) por la zona (05) de
mecanizado, y una segunda posición de fase, en la que la
herramienta (09; 23; 24) presenta una orientación para no mecanizar
la banda (07) de material durante el paso del portaherramientas (08)
por la zona (05) de mecanizado, estando dispuesto un motor (18) de
accionamiento para accionar el movimiento giratorio del primer eje,
estando dispuesto al menos un motor (16) de accionamiento para
accionar el giro del portaherramientas (08) alrededor del primer
eje y estando acoplado el motor (16) de accionamiento mediante un
engranaje diferencial al giro del primer eje y al giro del
portaherramientas (08).
2. Dispositivo según la reivindicación 1,
caracterizado porque la herramienta (09; 23; 24) sobresale en
la orientación, que mecaniza la banda (07) de material, de un
círculo centrado respecto al segundo eje (10) que está en contacto
con el tramo de transporte, y porque se encuentra dentro del círculo
en la orientación que no realiza el mecanizado.
3. Dispositivo según la reivindicación 1,
caracterizado porque el segundo eje (10) está fijo en el
lugar.
4. Dispositivo según la reivindicación 1,
caracterizado porque el segundo eje (10) se puede separar del
tramo de transporte.
5. Dispositivo según la reivindicación 1,
caracterizado porque el dispositivo comprende un cilindro
(01), en el que está fijado al menos un primer eje, que puede girar
en sentido coaxial alrededor del segundo eje (10) y porque en la
primera posición de fase, la herramienta (09; 23; 24) sobresale de
la superficie de revestimiento del cilindro (01) durante el paso
por la zona (05) de mecanizado, mientras que en la segunda posición
de fase queda en el interior del cilindro (01).
6. Dispositivo según la reivindicación 1,
caracterizado porque el motor (16) de accionamiento está
fijado en el lugar para hacer girar el portaherramientas (08).
7. Dispositivo según la reivindicación 1 ó 6,
caracterizado porque el motor (16) de accionamiento acciona
el giro del portaherramientas (08) mediante una rueda coaxial
respecto al segundo eje.
8. Dispositivo según la reivindicación 1,
caracterizado porque la al menos una herramienta (09; 23; 24)
comprende una cuchilla.
9. Dispositivo según la reivindicación 1,
caracterizado porque la cuchilla está configurada como
cuchilla perforadora (09; 24).
10. Dispositivo según la reivindicación 1,
caracterizado porque el portaherramientas (08) soporta al
menos dos herramientas (09; 23; 24) de diferente tipo.
11. Dispositivo según la reivindicación 5,
caracterizado porque la zona (05) de mecanizado es una
hendidura (05) entre el cilindro (01) y un cilindro (06) de
contrapresión.
12. Dispositivo según la reivindicación 11,
caracterizado porque el motor (18) de accionamiento está
dispuesto de manera que acciona el cilindro (01) y el cilindro (06)
de contrapresión.
13. Dispositivo según la reivindicación 1,
caracterizado porque el motor (18) de accionamiento está
regulado en posición angular para accionar el movimiento giratorio
del primer eje.
14. Dispositivo según la reivindicación 1,
caracterizado porque el motor (16) de accionamiento está
regulado en posición angular para accionar el giro del
portaherramientas (08).
15. Uso del dispositivo según la reivindicación
1, caracterizado porque el dispositivo está dispuesto en un
aparato plegador o en un rebobinador.
16. Uso del dispositivo según la reivindicación
1, en el que la profundidad de penetración de la herramienta (09;
23; 24) en la banda (07) de material se adapta al espesor de la
banda (07) de material mediante el ajuste de la posición de
fase.
17. Dispositivo según la reivindicación 1,
caracterizado porque el portaherramientas (08) está dividido
al menos una vez a lo ancho del dispositivo.
18. Dispositivo según la reivindicación 17,
caracterizado porque las mitades del portaherramientas (08)
se giran alrededor del primer eje mediante al menos dos motores
(16) de accionamiento que funcionan en concordancia de fases o sin
concordancia de fases.
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