ES2333995T3 - Procedimiento y maquina para la formacion de rollizos de material en banda, con un dispositivo mecanico para formar la vuelta inicial de los rollizos. - Google Patents
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Abstract
Procedimiento para el bobinado de un material en banda alrededor de un núcleo de enrollado, que comprende las etapas siguientes: - bobinar un primer rollizo (L) de material en banda (N) alrededor de un primer núcleo (A); - tras la terminación del bobinado del primer rollizo (L), cortar el material en banda (N) por medio de un dispositivo separador de banda (25), formando un borde final (C) y un borde inicial (T); - comenzar a bobinar un segundo rollizo (L) de material en banda (N) alrededor de un nuevo núcleo de enrollado (A) formando una primera vuelta de material en banda alrededor de dicho nuevo núcleo de enrollado (A); caracterizado porque dicha primera vuelta de material en banda enrollada alrededor de dicho nuevo núcleo de enrollado está formada con la ayuda de un elemento mecánico móvil (41) dispuesto corriente abajo de dicho dispositivo separador de banda (25) a lo largo del recorrido de alimentación del material en banda.
Description
Procedimiento y máquina para la formación de
rollizos de material en banda, con un dispositivo mecánico para
formar la vuelta inicial de los rollizos.
La presente invención se refiere a
procedimientos y máquinas para la producción de rollizos de material
en banda. Más particularmente, aunque no exclusivamente, la
presente invención se refiere a procedimientos y máquinas para la
producción de papel tisú, por ejemplo rollos de papel higiénico,
papel de cocina o similares.
Para producir rollos de papel en banda, por
ejemplo papel de cocina, papel higiénico, o similares, se utilizan
máquinas rebobinadoras. Estas máquinas se alimentan con un material
en banda, formado por una o varias capas de papel tisú o similar,
desenrollado de una bobina de gran diámetro. Se enrollan cantidades
predeterminadas de material en banda sobre núcleos de enrollado
para formar rollizos, cuya longitud axial es igual a la anchura del
material en banda alimentado a la máquina rebobinadora y muchas
veces mayor que la longitud axial de los pequeños rollos acabados
previstos para su utilización. Dichos rollizos se cortan
posteriormente en rollizos individuales de la dimensión deseada,
los cuales se embalan a continuación
Las máquinas rebobinadoras modernas funcionan de
manera continua, es decir, con la alimentación del material en
banda a una velocidad sustancialmente constante. Dicha velocidad
sustancialmente constante está ideada como una velocidad que no
requiere ser modificada sustancialmente a la terminación del
enrollado de un rollizo ni antes de comenzar a enrollar el rollizo
siguiente, es decir, durante la etapa de intercambio.
La etapa de intercambio realizada tras la
terminación del bobinado de cada rollizo es una etapa en la que el
material en banda se corta (preferentemente a lo largo de una línea
de perforaciones transversal) para formar un borde final que acaba
el enrollado alrededor del rollizo terminado, y un borde inicial que
debe transferirse a un nuevo núcleo de enrollado para dar lugar a
la formación de un rollizo posterior.
Para transferir el borde inicial del material en
banda al nuevo núcleo y hacer que se adhiera al mismo, para iniciar
la formación de las vueltas del nuevo rollizo, se utilizaban, por
ejemplo, sistemas de aspiración, con la generación de una presión
de vacío en el interior del núcleo tubular, cuya superficie
cilíndrica presenta unos orificios de aspiración por medio de los
cuales se atrae el material en banda y se hace que se adhiera a la
superficie cilíndrica del núcleo. En el documento
US-A-6.595.458 se describen máquinas
rebobinadoras que utilizan dicho procedimiento.
Más generalmente, la fijación del borde inicial
al nuevo núcleo de enrollado tiene lugar mediante encolado,
aplicando una cola al borde libre inicial del material o, más
frecuentemente, al nuevo núcleo de enrollado. En los documentos
EP-A-524158;
EP-A-827483;
US-A-4.487.377;
US-A-5.368.252;
US-A-5.979.818;
WO-A-2004046006;
WO-A-2004050520;
EP-A-738231 se describen ejemplos de
máquinas rebobinadoras que utilizan este sistema.
Otras máquinas rebobinadoras prevén la
utilización de cargas electrostáticas para atraer el borde libre
inicial del material en banda al núcleo de enrollado y hacer que se
forme la primera vuelta del nuevo rollizo. En el documento
WO-A-2005/075328 se describen
ejemplos de máquinas rebobinadoras que utilizan este sistema.
En algunos casos el inicio del enrollado del
borde libre inicial del material en banda producido por el rasgado,
corte o rotura del material en banda se facilita mediante la
utilización de chorros de aire comprimido. Estos chorros pueden
utilizarse para completar el enrollado de la primera vuelta de
material en banda fijado al núcleo de enrollado por medio de una
línea de cola. En el documento
GB-A-1.435.525 se describen ejemplos
de boquillas de aire comprimido para esta función.
Todos estos sistemas conocidos requieren la
presencia de unos elementos particularmente complejos en la máquina
rebobinadora. Cuando se utiliza cola, es necesario proporcionar un
dispensador de cola, que es un elemento costoso y susceptible de
averías. Además, la cola representa un material consumible que
influye en el coste del producto acabado y puede ensuciar la
máquina, de manera que se requieren frecuentes operaciones de
limpieza y mantenimiento.
En los modernos dispositivos de encolado para
núcleos de enrollado la cola se aplica a lo largo de una línea
longitudinal en el núcleo cilíndrico y esta operación requiere una
sincronización angular precisa del núcleo durante la etapa de
introducción en la máquina rebobinadora, con los consiguientes
costes desde el punto de vista del control de procedimiento.
La utilización de cola en el núcleo de enrollado
también presenta inconvenientes desde el punto de vista del
producto acabado, puesto que la última vuelta o también más de una
vuelta del material no pueden utilizarse puesto que se adhieren al
núcleo interior del rollo. La utilización de colas también produce
problemas en la utilización de núcleos tubulares separables para
producir rollizos sin núcleos centrales. Ello es debido al hecho de
que la cola aplicada entre los núcleos tubulares y la primera vuelta
del material en banda hace más difícil retirar el núcleo, que a
continuación requiere ser lavado antes de ser reutilizado
posteriormente. Para este fin, también se han desarrollado
dispositivos para lavar los ejes o núcleos, con el fin de retirar
los residuos de cola y del material en banda de dichos núcleos
(véase el documento
US-A-6.752.345).
La patente US nº 4.327.877 describe una
bobinadora en la que se forma la banda mediante unos medios de
aspiración en un tambor de enrollado inferior. La banda se fija a
continuación con seguridad sobre un nuevo núcleo mediante la
contribución de dicho tambor de aspiración y unos medios de empuje
en forma de una pluralidad de cintas.
La utilización de cargas electrostáticas no se
produce frecuentemente en el presente debido a la dificultad de
cargar el núcleo de enrollado y/o el material en banda lo suficiente
para obtener una adhesión adecuada entre el borde inicial del
material en banda y el núcleo de enrollado. Además, la adhesión por
medio de cargas electrostáticas únicamente es posible actualmente
para velocidades de producción limitadas.
Un objetivo de la presente invención consiste en
proporcionar un procedimiento para la producción de rollizos de
material en banda alrededor de núcleos de enrollado tubulares que
supere por completo o en parte los inconvenientes anteriormente
mencionados.
El objetivo de una forma de realización
particular de la presente invención consiste en proporcionar un
procedimiento que haga posible evitar la utilización de cola,
chorros de aire, cargas electrostáticas, aspiración u otros medios
costosos para formar la primera vuelta de material en banda sobre
núcleos de enrollado.
Otro objetivo de una forma de realización
particular de la invención consiste en proporcionar un procedimiento
que permita la utilización combinada de unos medios mecánicos
móviles con unos medios de otra naturaleza, por ejemplo, neumáticos
o de otro tipo (por ejemplo, los que imponen la utilización de una
cola) para formar la primera vuelta de material en banda en el
núcleo de enrollado.
La presente invención proporciona un
procedimiento para el bobinado de un material en banda alrededor de
núcleos de enrollado que presenta las características de la
reivindicación 1.
Una vez se ha formado la primera vuelta de
material en banda alrededor del núcleo, el material en banda se
fija firmemente al núcleo y el bobinado de un nuevo rollizo puede
continuar de manera segura.
Según una forma de realización posible de la
invención, la etapa de intercambio prevé que el nuevo núcleo se
lleve a entrar en contacto con el material en banda a lo largo del
recorrido de alimentación del mismo, antes del corte del material,
y que dicho material en banda se corte tras la terminación del
enrollado una vez que se ha llevado el núcleo a entrar en contacto
con el material en banda y corriente abajo del punto de contacto
con respecto a la dirección de alimentación del núcleo y del
material en banda.
El núcleo de enrollado puede alimentarse a lo
largo de un recorrido de introducción con un movimiento de
traslación o, preferentemente, rodando a lo largo de una superficie
de rodadura. Preferentemente, la velocidad de alimentación del
núcleo de enrollado en esta etapa es tal que la velocidad de
alimentación del punto de contacto del núcleo de enrollado con el
material en banda es sustancialmente la misma que la del material en
banda. El núcleo de enrollado se alimenta a lo largo de un
recorrido de introducción y produce, si es necesario con la ayuda
de otros medios de alimentación y una vez que se haya cortado el
material en banda, el enrollado parcial de una primera parte
inicial de material en banda alrededor del núcleo. En este caso el
elemento mecánico está controlado para que complete la formación de
la primera vuelta de material en banda alrededor del núcleo llevando
hacia el núcleo el material en banda que, debido a la rodadura del
núcleo, está dispuesto detrás de dicho núcleo con respecto a la
dirección de alimentación.
En una forma de realización ventajosa, el núcleo
se alimenta haciéndolo rodar a lo largo de una superficie
preferentemente estacionaria, en contacto en un lado con la
superficie de rodadura y en el otro con el material en banda, que
puede estar en contacto ventajosamente con un elemento de guiado,
que se hace avanzar a más o menos la misma velocidad que la
velocidad de alimentación del material en banda. Después del corte
del material en banda, la parte inicial del mismo se aprieta entre
el núcleo y la superficie de rodadura, si es necesario con la ayuda
de unos medios adicionales tales como chorros de aire, medios de
aspiración o similares.
La superficie de rodadura determina, junto con
un elemento de guiado del material en banda, un canal para la
introducción de los núcleos. El elemento mecánico se dispone y
controla de manera que, una vez que se ha alimentado el núcleo a lo
largo del canal rodando sobre el borde libre inicial generado
mediante el corte del material en banda, dicho elemento mecánico se
introduce en dicho canal corriente arriba del núcleo, es decir,
detrás del núcleo (con respecto a la dirección de alimentación de
dicho núcleo en el canal). El elemento mecánico desplaza la parte
de material en banda que está dispuesta detrás del núcleo hacia el
elemento de guiado móvil que forma o completa la primera vuelta del
material en banda enrollando la parte inicial del mismo alrededor
del núcleo que está rodando a lo largo de la superficie de
rodadura.
El elemento mecánico que produce o facilita la
formación de la primera vuelta del material en banda alrededor del
nuevo núcleo de enrollado introducido en la máquina rebobinadora
puede controlarse mediante un accionador en sincronismo con el
movimiento del núcleo. Por ejemplo, puede proporcionarse un sensor
que detecta el paso del núcleo en una posición predeterminada y
que, como una función de esta detección, activa el elemento
accionador que mueve dicho elemento mecánico. El elemento mecánico
evita o reduce la necesidad de utilizar colas, sistemas de
aspiración, sistemas de chorro de aire a presión o cargas
electrostáticas, simplificando la estructura de la máquina
rebobinadora y eliminando fuentes de consumo de material o
energía.
Además, para obtener una simplificación aún
mayor, según una forma de realización preferida de la invención, el
elemento mecánico es un elemento pasivo. El elemento pasivo está
pensado como un elemento cuyo movimiento no está producido por un
accionador, sino, por ejemplo, mediante la acción recíproca con el
núcleo de enrollado que se está desplazando a lo largo del
recorrido de introducción. Esto hace superflua la presencia de un
accionador, y por lo tanto el control del mismo en sincronismo con
los demás elementos de la máquina.
En este caso, según una forma de realización
preferida de la invención, el procedimiento prevé que el núcleo sea
alimentado a lo largo de un recorrido de alimentación que interfiere
con el elemento mecánico, es decir, un recorrido dentro del cual el
elemento mecánico sobresale por lo menos en parte para ser tocado y
desplazado por el núcleo en su movimiento. El paso del núcleo
produce un movimiento, por ejemplo un movimiento de oscilación del
elemento mecánico y la introducción del elemento mecánico en el
recorrido de introducción corriente arriba del núcleo de enrollado
para llevar de este modo el material en banda hacia el núcleo y
formar o completar la primera vuelta del material en banda.
En una forma de realización posible, cuando el
núcleo de enrollado se introduce por medio de la rodadura sobre una
superficie fija, el elemento mecánico puede articularse alrededor de
un eje exterior al canal y por lo menos aproximadamente paralelo al
eje del núcleo dispuesto en dicho canal. Preferentemente, se hace
girar u oscilar el elemento mecánico alrededor de su eje en
sincronismo con el paso del núcleo a lo largo del canal, por
ejemplo, tal como se ha mencionado anteriormente en el caso de un
elemento pasivo, debido a la acción recíproca entre el núcleo y el
elemento mecánico. Preferentemente, el movimiento será un movimiento
oscilante, aunque también sería posible que el elemento mecánico
previsto para formar o facilitar la formación de la primera vuelta
de material en banda alrededor del nuevo núcleo realice una rotación
completa en cada ciclo.
Según un aspecto distinto, la invención se
refiere a una máquina rebobinadora para la producción de rollizos
de material en banda que simplifique la fijación del material en
banda en cada núcleo de enrollado introducido en la máquina,
presentando dicha máquina las características de la reivindicación
12.
Según una forma de realización ventajosa de la
invención, el elemento mecánico móvil es un elemento pasivo, es
decir, está dispuesto y diseñado de manera que su movimiento, por
ejemplo, un movimiento giratorio u oscilante, está controlado
debido a una acción recíproca con el núcleo de enrollado que es
alimentado a lo largo del recorrido de introducción.
Por ejemplo, según una posible forma de
realización, el elemento mecánico puede comprender un resalte que
se extiende en el recorrido de introducción de los núcleos
dispuestos y diseñados para interaccionar con los núcleos que están
alimentándose a lo largo de dicho recorrido. La acción recíproca
entre el resalte del elemento mecánico móvil y los núcleos produce
la activación, es decir, el movimiento del elemento mecánico y por
lo tanto su efecto para invertir el borde inicial del material en
banda alrededor del núcleo introducido en el recorrido de
introducción para completar la formación de la primera vuelta y de
este modo garantizar la fijación del material en banda al núcleo
sin necesidad o con una necesidad reducida de cargas
electrostáticas, aspiración, cola u otras medidas.
El elemento mecánico puede comprender, por
ejemplo, un brazo plegable, característicamente y preferentemente
un brazo curvado, con un intradós que se enfrenta al núcleo cuando
este último ha desplazado más allá, a lo largo del recorrido de
introducción del mismo, la posición de activación del elemento
mecánico. Este brazo oscilante o giratorio se aproxima al núcleo
desde detrás con respecto a la dirección de alimentación del núcleo
a lo largo del recorrido de introducción.
Según una posible forma de realización preferida
de la invención, la máquina comprende: una superficie de rodadura
para los núcleos de enrollado; un elemento de guiado móvil, por
ejemplo una cinta o un rodillo, dispuesto y diseñado de manera que
el recorrido de alimentación del material en banda se extiende por
lo menos parcialmente en contacto con dicho elemento de guiado
móvil, y de manera que forma, con la superficie de rodadura, un
canal para la introducción de los núcleos, en él que los núcleos de
enrollado son llevados a entrar en contacto con la superficie de
rodadura y con el material en banda. El elemento mecánico en este
caso está dispuesto y controlado para ser introducido en el canal
corriente arriba de un respectivo núcleo que se desplaza a lo largo
del recorrido de introducción que se extiende por lo menos
parcialmente en dicho canal.
Según otro aspecto, la invención proporciona un
procedimiento para el bobinado de un material en banda alrededor de
un núcleo de enrollado, en el que alrededor de dicho núcleo de
enrollado se forma una primera vuelta de material en banda con la
cooperación de un elemento mecánico móvil y de por lo menos una
circulación gaseosa, en particular una circulación de aire,
generada por medio de unos elementos soplantes soportados por dicho
elemento mecánico móvil, para favorecer el enrollado de dicha
primera vuelta alrededor de dicho núcleo.
Según otro aspecto, la invención proporciona un
procedimiento para bobinar un material en banda alrededor de un
núcleo de enrollado, en el que alrededor de dicho núcleo de
enrollado se forma una primera vuelta de material en banda con la
ayuda de un elemento mecánico móvil, en el que el material en banda
se alimenta alrededor de un rodillo enrollador y en el que se
genera una circulación gaseosa, en particular una circulación de
aire para favorecer la separación del material en banda de dicho
rodillo tras la terminación del bobinado de un rollizo de material
en
banda.
banda.
Según otro aspecto, la invención se refiere a
una máquina rebobinadora para la producción de rollizos de material
en banda bobinados alrededor de núcleos de enrollado que comprende:
una unidad de enrollado; un recorrido de alimentación de un
material en banda; un dispositivo separador para cortar el material
en banda tras la terminación del bobinado de cada rollizo; un
recorrido de introducción de los núcleos de enrollado hacia dicha
unidad de enrollado; caracterizado por un elemento mecánico móvil
para ayudar a la formación de una primera vuelta de material en
banda alrededor de cada núcleo de enrollado introducido en dicho
recorrido de introducción y mediante por lo menos un elemento
soplante soportado por dicho elemento mecánico, generar una
circulación gaseosa, en particular una circulación de aire que
favorezca el enrollado de la primera vuelta. Además del elemento
soplante soportado por el elemento mecánico, o como alternativa al
mismo, según otro aspecto de la invención puede proporcionarse un
dispositivo que genere una circulación gaseosa, en particular una
circulación de aire que salga de la superficie cilíndrica de dicho
rodillo enrollador para facilitar la separación de un borde inicial
del material en banda del rodillo enrollador tras la terminación del
bobinado de un rollizo de material en banda.
A continuación se describen otras
características y formas de realización ventajosas del procedimiento
y de la máquina según la invención haciendo referencia a algunos
ejemplos no limitativos de la invención, que se definen en las
reivindicaciones adjuntas.
La invención se comprenderá mejor a partir de la
descripción y del dibujo adjunto, que muestra unas formas de
realización prácticas no limitativas de la invención. Más
particularmente, en el dibujo, en el que las partes iguales o
equivalentes se indican con los mismos números de referencia:
Las figuras 1A a 1F muestran una primera forma
de realización de la invención en una secuencia de funcionamiento
del intercambio;
las figuras 2A a 2F muestran una secuencia de
funcionamiento de una segunda forma de realización de la
invención;
la figura 3 muestra una sección de manera
indicativa según la línea III-III de la figura
2B;
la figura 4 muestra una sección de manera
indicativa según la línea IV-IV de la figura 2A;
las figuras 5A a 5E muestran una secuencia de
funcionamiento de otra forma de realización de la invención;
las figuras 6A a 6F muestran una secuencia de
funcionamiento de otra forma de realización de la invención;
las figuras 7A-7E muestran una
secuencia de funcionamiento de la máquina en una forma de
realización;
la figura 8 muestra una ampliación del elemento
mecánico.
la figura 8A muestra una ampliación de la parte
extrema del elemento mecánico con las boquillas de soplado;
la figura 9 muestra una sección longitudinal de
un rodillo enrollador con un dispositivo soplante fijado en el
mismo;
la figura 10 muestra una sección similar a la
sección de la figura 9 de un rodillo enrollador con un dispositivo
soplante giratorio en el interior del mismo.
\vskip1.000000\baselineskip
Las figuras adjuntas muestran los elementos de
la máquina rebobinadora en distintas formas de realización de la
invención, limitadas a las partes de la máquina que son necesarias
con el fin de comprender el principio en el que se basa la
invención. Otras partes de la máquina pueden diseñarse de manera de
por sí conocida por los expertos en la materia y, por ejemplo, en
particular tal como se describe en las publicaciones mencionadas en
la parte introductoria de esta descripción, cuyo contenido se
incorpora por completo en la presente memoria. Más particularmente,
la secuencia de funcionamiento ilustrada en las figuras del dibujo
muestran los elementos del cabezal de enrollado, es decir, los
elementos utilizados para alimentar el material en banda e
introducir los núcleos, así como formar de manera secuencial los
rollizos individuales de material en banda alrededor de los
respectivos núcleos tubulares.
Haciendo referencia a las figuras 1A a 1F, 3 y
4, la máquina rebobinadora, designada en conjunto mediante el
número de referencia 1, comprende una unidad de enrollado 3 que
incluye: un primer rodillo enrollador 1 que gira en la dirección de
la flecha f1 alrededor de un eje de rotación 1A; un segundo rodillo
enrollador 3 que gira según la flecha f3 alrededor de un eje de
rotación 3A; un tercer rodillo enrollador 5, que gira en la
dirección de la flecha f5 alrededor de un eje 5A. El número de
referencia 7 designa un brazo oscilante que permite que el rodillo
5 se desplace de manera que el rollizo L que está en el bastidor de
enrollado determinado por los rodillos 1, 3 y 5 pueda aumentar en
diámetro hasta la dimensión final.
Entre los rodillos 1 y 3 se forma un paso 9, por
el cual pasa el material N (por ejemplo un material en banda de
celulosa, tal como una lámina de papel tisú), que se alimenta a
través de una unidad perforadora (no representada) que genera una
serie de líneas de perforaciones transversales para dividir el
material en banda N en secciones o láminas individuales que, en la
etapa de utilización final, pueden separarse individualmente.
El material en banda N se alimenta a lo largo de
un recorrido de alimentación que se extiende parcialmente alrededor
de un rodillo enrollador 1 así como se adhiere a un elemento de
guiado móvil 13 formado, en esta forma de realización, por una
cinta o una serie de cintas paralelas entre sí soportadas
adecuadamente por superficies o zapatas deslizantes. Las cintas que
forman el elemento de guiado 13 del material en banda N se
alimentan alrededor del rodillo enrollador 1, alojadas
preferentemente en unas respectivas ranuras anulares, y alrededor
de un rodillo 15 que gira alrededor de un eje 15A aproximadamente
paralelo al eje 1A del rodillo 1 con una velocidad periférica
aproximadamente igual a la velocidad periférica del rodillo
enrollador 1 y a la velocidad de alimentación del material en banda
N. Esta velocidad permanece de manera preferente aproximadamente
invariable durante el ciclo de enrollado y en particular durante la
etapa de intercambio.
Entre los rodillos 1 y 15, dentro del recorrido
determinado por las cintas que forman el elemento de guiado 13,
está dispuesto un elemento de oposición fijo 17 que puede presentar
unas ranuras de deslizamiento y guía para las cintas que forman el
elemento de guiado 13.
En la parte frontal del ramal inferior del
elemento de guiado 13 se extiende una superficie de rodadura 19
formada por una serie de secciones 21 paralelas entre sí y
relativamente delgadas, tal como se muestra a título de ejemplo en
las figuras 3 y 4. En estas figuras están visibles las secciones 21
que forman la superficie de rodadura 19. Las secciones individuales
21 se extienden dentro de las ranuras anulares en el rodillo 3 para
formar con las mismas una superficie de rodadura sustancialmente
continua del núcleo de enrollado introducido en la máquina cada
vez. La superficie de rodadura 19 determina, con el ramal inferior
del elemento de guiado móvil 13, un canal 23 para la introducción
de los núcleos, presentando dicho canal en la zona de entrada una
altura h ligeramente inferior a la altura de la parte restante del
canal, para producir una deformación elástica del núcleo de
enrollado introducido cada vez por medio de los elementos de
introducción, no representados. De hecho, la altura h es inferior
al diámetro exterior del núcleo de enrollado. La parte restante del
canal 23 también es ligeramente inferior con respecto a dicho
diámetro exterior para mantener los diversos núcleos de enrollado
en contacto con la superficie de rodadura 19 y con el material en
banda N alimentado a lo largo del recorrido de alimentación en
contacto con las cintas que forman el elemento de guiado 13.
En una posición intermedia a lo largo de la
extensión del canal 23 está dispuesto un dispositivo separador 25,
que se utiliza para cortar el material en banda N tras la
terminación del bobinado de cada rollizo. El dispositivo separador
se muestra en una vista frontal esquemática en la figura 4. Está
formado por una pluralidad de prensadores 27 articulados alrededor
de un eje común 29 que se extiende de manera transversal,
aproximadamente en 90º, con respecto a la dirección de alimentación
de material en banda N a lo largo del ramal inferior del elemento
de guiado 13. Los prensadores 27 presentan preferentemente una
estructura elástica y forman parte de soportes en forma de L, que
se extienden en el lado opuesto con respecto al eje de oscilación 29
en unos resaltes conformados 31 que sobresalen en el interior del
canal 23 corriente arriba del eje de oscilación 29 con respecto a
la dirección de alimentación del material en banda N (flecha F) y de
los núcleos a lo largo del canal 23. El número de referencia 33
designa un accionador de cilindro y pistón, que también puede
sustituirse por un elemento distinto para mover y controlar
angularmente el dispositivo separador 25 en sincronismo con el
movimiento del núcleo, que normalmente mantiene el dispositivo
separador 25 en la disposición representada en la figura 1A. Por
ejemplo, puede utilizarse un motor eléctrico controlado
electrónicamente, alienado preferentemente con el eje de oscilación
del dispositivo separador 25. La activación del accionador 33 (sea
éste un accionador de cilindro y pistón, un motor eléctrico u otro
dispositivo) puede producirse mediante el paso del núcleo, por
ejemplo por medio de un sensor que detecta el paso del núcleo en una
posición determinada. La figura 1A indica esquemáticamente mediante
el número de referencia 32 un sensor que presenta está función.
Puede ser un sensor óptico, una fotocélula, un microinterruptor o
similar. El sensor 32 puede utilizarse para controlar la oscilación
del dispositivo en sentido contrario al giro de las agujas del reloj
(en el dibujo), con el fin de obtener el corte del material en
banda y/o en sentido de giro de las agujas del reloj (de nuevo
haciendo referencia al dibujo) para permitir el desplazamiento del
núcleo después del corte o ruptura del material en banda. De esta
manera se reduce o elimina la necesidad de utilizar el núcleo
directamente como elemento accionador de los movimientos de
oscilación del dispositivo 25. En cualquier caso, sin embargo, el
control del corte del material en banda se obtiene como
consecuencia del desplazamiento del núcleo en un punto determinado
o zona del recorrido de introducción del mismo, sin la necesidad de
sincronizar el dispositivo de corte con otros elementos mecánicos,
como sucede en máquinas rebobinadoras más complejas.
En una forma de realización preferida, puede
utilizarse un elemento elástico sencillo (tal como un resorte
neumático constituido por un sistema de cilindro y pistón 33), que
fuerza el dispositivo separador 25 en una posición inactiva,
controlándose el movimiento de activación totalmente mediante el
paso del núcleo. Puede combinarse un absorbedor de choques con el
elemento elástico para amortiguar el movimiento de retorno del
dispositivo separador 25, una vez que el núcleo A se ha desplazado
más allá del dispositivo (paso de la figura 1D a la figura 1E).
En la posición inactiva en la figura 1A los
extremos superiores de los prensadores 27 (si es necesario
revestidos con un material elástico y/o con un alto coeficiente de
rozamiento) están a una determinada distancia, por ejemplo, unos
pocos milímetros o unos pocos centímetros, del material en banda N
que se alimenta en contacto con el elemento de guiado 13 en una
posición opuesta al elemento de oposición 17. Encima de los extremos
superiores de los prensadores 27 también pueden montarse placas
rígidas o semirrígidas para facilitar la rotura del material en
banda contra el elemento de oposición 17 (figura 2A). Además,
también sería posible que el elemento de oposición 17 presente una
ranura de corte o de oposición a la cuchilla; en este caso los
extremos superiores de los prensadores 27, preferentemente con un
perfil dentado, penetran en la ranura y rompen el material en
banda. Este sistema de rasgado es particularmente ventajoso en el
caso de material en banda sin líneas de perforaciones
transversales, utilizadas normalmente para el rasgado tras la
terminación del bobinado.
Corriente abajo del dispositivo separador 25
está dispuesto un elemento mecánico móvil 41 previsto para formar o
facilitar la formación de la primera vuelta de material en banda
alrededor de cada núcleo de enrollado que se alimenta hacia la zona
de enrollado a lo largo del canal 23. Este elemento mecánico móvil
41 presenta la forma representada en la figura 3 limitada a una
parte del elemento. En lo esencial, el elemento 41 está formado por
una pluralidad de soportes 43 articulados alrededor de un eje 45
orientado en aproximadamente 90º con respecto a la dirección de
alimentación del material en banda N y por lo tanto aproximadamente
paralelo al eje de oscilación 29 del dispositivo separador 25 y a
los ejes 15A, 1A, 3A y 5A de los rodillos 15, 1, 3 y 5.
Cada soporte 43 presenta un resalte 43A que, en
condiciones no operativas o inactivas, sobresale tal como se
muestra en la figura 1A en el interior del canal 23. Además del
resalte 43A, cada soporte 43 presenta un brazo curvado 43B que, en
el ejemplo representado, está formado por tres longitudes
rectilíneas en ángulo entre sí, pero también podrían tomar una
forma curvada o estar formados por un número similar de longitudes
rectilíneas en ángulo entre sí, o también por una secuencia de
longitudes rectilíneas y curvilíneas.
Preferentemente, cada soporte 43 está asociado
con un elemento que mantiene dicho soporte en una posición inactiva
representada en la figura 1A. En el ejemplo representado en las
figuras 1A-1F, 4 dicho elemento está constituido
por un accionador de cilindro y pistón 47, aunque también sea
posible utilizar distintos elementos, tales como un resorte
mecánico, un elemento para el movimiento y control angular del
elemento móvil 41 en sincronismo con el movimiento del núcleo o
incluso simplemente un contrapeso. El contrapeso puede estar
constituido por una parte adecuadamente dimensionada de dicho
elemento móvil 41, por ejemplo la parte 43B.
La máquina descrita anteriormente funciona tal
como se describe a continuación haciendo referencia a la secuencia
de las figuras 1A a 1F. La figura 1A muestra una etapa final de
enrollado de un rollizo L en el bastidor de enrollado formado por
los tres rodillos enrolladores 1, 3 y 5. Aún no se ha introducido un
nuevo núcleo de enrollado en el
canal 23.
canal 23.
La figura 1B muestra la etapa subsiguiente, en
la que se ha introducido el núcleo de enrollado posterior A en el
canal 23 por medio de un elemento de introducción de un tipo de por
sí conocido y no representado. El núcleo de enrollado A, realizado,
por ejemplo, de cartón, plástico u otro material elástico, se
introduce de manera forzada en el canal 23 de una altura menor que
el diámetro exterior del mismo de manera que entre en contacto bajo
presión con la superficie de rodadura 19 y con el material en banda
N alimentado alrededor del rodillo 15 y en contacto con el elemento
de guiado 13. Por lo tanto, el núcleo A se acelera angularmente
tomando el punto de contacto con el material en banda N una
velocidad sustancialmente igual a la velocidad de alimentación del
material en banda N, con un posible deslizamiento
insignificante.
El núcleo A rueda a lo largo de la superficie de
rodadura 19 siguiendo un recorrido de introducción que se extiende
dentro del canal 23. Durante este movimiento el núcleo A encuentra
(figura 1B) los resaltes 31 de los soportes que forman el
dispositivo separador 25. Cuando estos resaltes 31 sobresalen en el
interior del canal 23, el desplazamiento del núcleo A produce un
empuje hacia abajo de los resaltes 31 que están situados (con
respecto a la dirección de alimentación del núcleo) corriente arriba
del punto de oscilación 29. Esto produce la oscilación en sentido
de giro contrario a las agujas del reloj (en la figura) según la
flecha f25 del dispositivo separador 25. Los extremos superiores de
los prensadores 27 del dispositivo separador 25 presionan de este
modo contra el material en banda N apretándolo entre los extremos
superiores curvados de los prensadores 27 y el elemento de
oposición 17 (si es necesario revestidos con un material elástico
y/o con alto rozamiento) dispuesto en el lado opuesto del material
en banda N. Ventajosamente, los prensadores 27 pueden actuar entre
unas cintas paralelas y espaciadas que forman el elemento de guiado
13 de manera que el material en banda N se aprieta entre los
resaltes curvados superiores de los prensadores 27 y el elemento de
oposición 17, que es fijo preferentemente. El movimiento oscilante
en sentido contrario a las agujas del reloj 25 hace, de este modo,
que el material en banda N se detenga o produzca incluso un ligero
movimiento en la dirección opuesta con respecto a la dirección de
alimentación. Debido a ello, el material se rasga a lo largo de una
de las líneas de perforaciones generadas por un perforador, no
representado, formando así un borde libre final C que completará el
bobinado en el rollizo L y una borde inicial libre T que debe
comenzar a ser enrollado alrededor de un nuevo núcleo de enrollado A
(figura 1B).
La figura 1C muestra una etapa posterior, en que
el núcleo de enrollado A está rodando a lo largo del canal 23 hacia
los prensadores 27 y una parte inicial T1, adyacente al extremo
libre inicial T, del material en banda N está formando un bucle
entre el nuevo núcleo de enrollado A y los prensadores 27 del
dispositivo separador 25. Para facilitar el enrollado de la primera
vuelta del material en banda alrededor del núcleo de enrollado T1
pueden utilizarse unos medios conocidos por los expertos en la
materia, tales como chorros de aire o aspiración, electrostáticos u
otros medios.
Continuando desplazándose mediante rodadura a lo
largo del canal 23, el núcleo de enrollado A entra en contacto con
los prensadores 27 y, como resultado de la rodadura impartida por el
elemento de guiado 13 (que también constituye el elemento de
alimentación de los núcleos de enrollado a lo largo del recorrido de
introducción), ejerce un empuje en los prensadores 27. Por lo
tanto, estos se retiran debajo de la superficie de rodadura 19
superando la fuerza del elemento de retorno 33. Ello permite que el
núcleo A se desplace más allá del dispositivo separador 25 rodando
sobre el bucle de material en banda T1 (figura 1D).
La figura 1E muestra una etapa posterior en la
que el núcleo de enrollado A está aún más hacia adelante con
respecto a la posición en la figura 1D y es envuelto en 180º por el
material en banda N que continua alimentándose a lo largo del
elemento de guiado 13 y continúa formando una parte longitudinal
cada vez más larga de material en banda T1 adyacente y posterior al
borde inicial T, apoyándose dicha parte longitudinal T1 en la
superficie de rodadura 19 o elevándose ligeramente mediante el
retorno a la posición inactiva de los prensadores 27 del
dispositivo separador 25 bajo la tracción del elemento de retorno
33.
En la siguiente figura 1F el núcleo A se
desplaza aún más hacia delante para encontrar los resaltes 43A del
elemento mecánico móvil 41 que, debido al empuje del núcleo que
rueda sobre la superficie 19, se retiran debajo la superficie de
rodadura 19, produciendo por lo tanto, contra el efecto del elemento
neutralizador 47, la elevación de los brazos curvados 43B que,
debido a su forma, abrazan desde detrás el núcleo A que está rodando
y lo elevan contra el borde T1 del material en banda que está
dispuesto corriente arriba del punto de presión entre el núcleo A y
la superficie de rodadura 19. Este movimiento oscilatorio de los
brazos 43B produce el cierre, o la terminación de la primera vuelta
del material en banda alrededor del nuevo núcleo de enrollado A.
En lo esencial, los extremos distantes de los
brazos 43B están conformados y dimensionados para empujar el borde
T1 de material en banda N en la zona en la que dicho material en
banda está en contacto con el rodillo enrollador 1 y tangente al
núcleo de enrollado A. La continuación de la rodadura del núcleo a
lo largo de la superficie 19 y por lo tanto en contacto con el
rodillo enrollador 3 completa la introducción del núcleo por el
paso 9 y lleva dicho núcleo al bastidor de enrollado 1, 3, 5 en el
que el nuevo rollizo continúa formándose y aumentando de manera de
por sí conocida alrededor del nuevo núcleo de enrollado A.
Por la descripción anterior se comprende cómo la
utilización de los elementos 25 y 41 simplifica radicalmente la
estructura de la máquina con respecto a las máquinas rebobinadoras
de la técnica anterior tanto por lo que se refiere al corte del
material en banda como por lo que se refiere al comienzo del
enrollado del extremo inicial en cada nuevo núcleo A. El corte y la
formación de la primera vuelta del material en banda alrededor del
nuevo núcleo tienen lugar debido a la acción recíproca entre el
núcleo de enrollado y los dispositivos mecánicos que pueden ser sin
accionadores, haciendo innecesario activar los respectivos motores y
sincronizarlos asimismo con los otros elementos de máquina, en
particular el dispositivo introductor de núcleos. También sería
posible sustituir los dos elementos de retorno 33 y 47 o sólo uno de
los mismos con un accionador, tal como un elemento de movimiento y
control en sincronismo con el movimiento del núcleo. Sin embargo, la
forma de realización descrita anteriormente es más ventajosa debido
a la eliminación de dichos mecanismos accionadores.
La representación en las figuras
1A-1F muestra todas las ventajas posibles que pueden
obtenerse mediante la invención. De hecho, el mecanismo mecánico
móvil 41 evita la necesidad de cualesquiera otras medidas para
fijar el material en banda, o más particularmente la parte inicial
del mismo adyacente al borde libre inicial T, al nuevo núcleo de
enrollado en cada ciclo de máquina. El núcleo puede permanecer sin
cola y no requiere ser cargado electrostáticamente. Tampoco se
requieren boquillas de aire comprimido para facilitar o completar
el enrollado de la primera vuelta de material en banda alrededor del
nuevo núcleo de enrollado, reduciendo de este modo el consumo, el
ruido, aumentando la seguridad y reduciendo el coste de la
máquina.
Debe comprenderse que el dispositivo separador
25 también puede utilizarse en ausencia del elemento mecánico 41 y
combinarse con otros sistemas distintos para iniciar el enrollado
del material en banda N en el nuevo núcleo. Por ejemplo, el
dispositivo separador 25, preferentemente de tipo pasivo, es decir,
representado por un elemento mecánico que oscila debido al empuje
del nuevo núcleo introducido en el recorrido de introducción, puede
combinarse con un sistema para encolar los núcleos, o encolar el
borde libre. Por lo demás, puede utilizarse un sistema
electrostático, de aspiración o sistema de soplado para iniciar el
enrollado de la primera vuelta, aunque el dispositivo mecánico 41
es más ventajoso por las razones expuestas anteriormente.
A la inversa, el elemento mecánico 41 también
puede utilizarse en combinación con sistemas para cortar o separar
el material de un tipo distinto con respecto al representado en las
figuras 1A-1F.
Las figuras 2A a 2F muestran una forma de
realización distinta de la máquina rebobinadora según la invención.
Las partes que son iguales o equivalentes a las de la forma de
realización anterior de las figuras 1A a 1F se designan mediante los
mismos números de referencia.
En el ejemplo de forma de realización
representado en las figuras 2A a 2F, falta el conjunto de cintas que
forma el elemento de guiado 13 y por lo tanto también el rodillo de
retorno 15. El canal 23 está formado en este caso entre la
superficie de rodadura 19, de nuevo formada por una serie de
secciones adyacentes 21 que se extienden en la dirección de la
extensión longitudinal del canal 23, y la superficie exterior del
rodillo enrollador 1. En este caso éste forma el elemento de guiado
móvil del material en banda N.
El dispositivo separador 25 y el elemento
mecánico móvil 41 para formar o completar la primera vuelta de
material en banda alrededor del nuevo núcleo de enrollado A se
fabrican y funcionan tal como se describe haciendo referencia a las
figuras 1A-1F. La secuencia de funcionamiento puede
comprenderse fácilmente según la descripción anterior haciendo
referencia a las figuras 1A-1F y observando la
secuencia 2A-2F, sin la necesidad de más
descripciones detalladas.
Las figuras 5A a 5E muestran una secuencia de
funcionamiento de otra forma de realización de la máquina
rebobinadora según la invención. Las partes iguales o equivalentes
a las de las formas de realización anteriores se designan mediante
los mismos números de referencia. La estructura de la unidad de
enrollado es análoga a la de las figuras 2A-2F. De
nuevo se proporcionan tres rodillos enrolladores 1, 3 y 5, con el
material en banda N que se enrolla y alimenta alrededor del rodillo
enrollador 1, formando también el elemento de guiado del material
en banda. La superficie cilíndrica exterior del rodillo 1 forma, con
la superficie de rodadura 19, el canal 23 para la introducción de
los rodillos de enrollado A. El elemento mecánico 41 para el
enrollado de la primera vuelta del material en banda N alrededor
del nuevo núcleo de enrollado A está configurado sustancialmente de
manera análoga a la descripción que hace referencia a la figura 1A y
se representa en detalle en la figura 3. El elemento mecánico
presenta unos huecos para permitir el paso de los prensadores 27.
Sin embargo, debe comprenderse que la distancia relativa entre los
elementos 41 y 25 puede ser mayor que la representada en el dibujo,
desplazando hacia la izquierda (en las figuras) el eje de rotación
del dispositivo separador 25 y extendiéndose el canal 23 hacia la
zona de introducción de los núcleos. De esta manera los elementos 25
y 41 no colisionan y el elemento 41 puede presentar una forma
análoga a la representada por el elemento 25 de la figura 4.
La forma de realización de las figuras
5A-5E es distinta con respecto a la forma de
realización de las figuras 2A-2F por la distinta
conformación del dispositivo separador, indicado de nuevo mediante
el número de referencia 25. En este caso el dispositivo separador
25 está diseñado tal como se describe, por ejemplo, en la patente
US nº 5.979.818. Comprende una pluralidad de prensadores indicados
de nuevo mediante el número de referencia 27, que giran alrededor
de un eje aproximadamente paralelo a los ejes 1A y 3A, y que
penetran en el canal 23 por los espacios que quedan libres entre
las secciones 21 para apretar el material en banda N contra el
rodillo enrollador 1. La velocidad periférica de los prensadores 27
en el momento en que actúan en combinación con el rodillo
enrollador 1 es tal que produce el corte del material en banda. Para
este fin, el ejemplo ilustrado muestra una situación en la que la
velocidad es inferior a la velocidad de alimentación del material en
banda N, de manera que tiene lugar el corte del mismo (figura 5B)
entre los prensadores 27 del dispositivo separador 25 y el rollizo
L en la etapa de terminación. También sería posible que los
prensadores 27 se desplacen con una velocidad periférica mayor que
la del material en banda, produciendo en este caso la rotura del
material en banda entre los prensadores y el nuevo núcleo A
introducido en el canal 23.
Además del procedimiento distinto con el cual
tiene lugar la separación del material en banda, el inicio del
enrollado de la primera vuelta de material en banda alrededor del
nuevo núcleo de enrollado A tiene lugar por medio de un elemento
mecánico móvil 41 con unos procedimientos sustancialmente iguales a
los descritos haciendo referencia a las figuras
1A-1F. También en este caso, pueden utilizarse
medios adicionales tales como chorros, aspiración, cargas
electrostáticas u otros medios conocidos para controlar y facilitar
el apriete del material en banda entre el núcleo de enrollado y la
superficie de rodadura. La etapa de terminación del enrollado de la
primera vuelta se muestra en particular en las figuras 5D, 5E. En
esta etapa en particular el núcleo A está rodando en el espacio
longitudinal de la superficie 19 bajo el cual se retiran los dientes
o resaltes 43A para producir la elevación de los brazos 43B y por
lo tanto el apriete de una medida longitudinal del borde T1 de
material en banda N entre el nuevo núcleo de enrollado A que está
entrando en el paso 9 y las superficies cilíndricas del rodillo
enrollador 1, es decir, el material en banda N que se adhiere a
dicho rodillo.
Las figuras 6A a 6F muestran una forma de
realización de la invención análoga a la de las figuras
1A-1F con respecto al funcionamiento del elemento
mecánico para formar la primera vuelta del material en banda
alrededor del nuevo núcleo de enrollado. Las partes iguales o
equivalentes a las descritas anteriormente haciendo referencia a
las figuras anteriores se designan mediante los mismos números de
referencia. La forma de realización de las figuras
6A-6F se diferencia de la forma de realización de
las figuras 1A-1F debido al diseño distinto del
dispositivo separador 25. En este caso el dispositivo 25 está
constituido por una serie de boquillas de aire comprimido
dispuestas en el espacio delimitado entre el elemento de guiado 13 y
los rodillos 1, 15 alrededor de los cuales se hacen avanzar las
cintas que forman el elemento de guiado 13. Las boquillas de aire
comprimido 25 están orientadas contra el material en banda N que se
alimenta adhiriéndose a, es decir, en contacto con, la superficie
inferior del ramal inferior del elemento de guiado 13. Más
particularmente, las boquillas que forman el dispositivo separador
25 se enfrentan al espacio libre que queda entre las cintas
paralelas que forman el elemento 13 de manera que puedan
interaccionar con un chorro de aire a presión sobre el material en
banda N, tal como se muestra en la figura 6B.
El funcionamiento de la máquina rebobinadora se
muestra con claridad en la secuencia de las figuras
6A-6F. En la figura 6B el núcleo de enrollado A
está dentro del canal 23 y rueda sobre la superficie fija 19. El
dispositivo separador 25 se activa generando chorros de aire
comprimido que producen el rasgado del material en banda
preferentemente a lo largo de una línea de perforaciones que en este
instante se encuentra sustancialmente nivelada con las boquillas
del dispositivo separador 25. Los chorros de aire también empujan el
borde inicial T hacia abajo de manera que facilitan el enrollado
alrededor del núcleo de enrollado A que continúa alimentándose
mediante rodadura.
En la figura 6C el núcleo de enrollado ha pasado
la posición del dispositivo separador 25 y alrededor del mismo se
ha formado un bucle de aproximadamente 180º de material en banda en
contacto con dicho núcleo. El material en banda alimentado a lo
largo del elemento de guiado 13 pasa gradualmente bajo el núcleo de
enrollado A tal como ya se ha mostrado para la forma de realización
de las figuras 1A-1F hasta que el núcleo encuentra
el elemento mecánico 41 y, empujando contra los resaltes 43A,
produce la elevación mediante rotación en el sentido de las agujas
del reloj (en la figura) de los brazos 43B contra el efecto del
elemento de reacción 45 para acuñar el borde inicial T1 del
material en banda N en la zona delimitada entre la superficie del
núcleo de enrollado A y la superficie del rodillo enrollador 1.
En la figura 6F el nuevo núcleo de enrollado ya
está dispuesto en el bastidor de enrollado 1, 3, 5 y se ha formado
en el mismo la primera parte del rollizo L mientras que el elemento
mecánico 41 ha vuelto a la posición inactiva del mismo debido al
elemento de retorno 47.
En las figuras 7A-10 se muestran
otros desarrollos de la invención. Haciendo referencia a las figuras
7A-7E y 8, en esta forma de realización la máquina
rebobinadora comprende una unidad de enrollado con tres rodillos de
enrollado 1, 3 y 5, estando soportado el último mediante un brazo de
oscilación 7 o mediante otro mecanismo que le permite separarse de
los rodillos 1, 3. El número de referencia 9 designa el paso formado
entre los rodillos de enrollado 1 y 3 y el número de referencia 19
designa una superficie de rodadura, formada, por ejemplo, por una
pluralidad de secciones 21 que determinan una estructura en forma de
peine.
La superficie 19 forma, junto con la superficie
cilíndrica del rodillo enrollador 1, un canal 23 para la
introducción de los núcleos de enrollado A. Alrededor del rodillo
enrollador 1 se alimenta un material en banda N, que se enrolla en
rollizos L debido a la rotación impartida al núcleo y al rollizo que
se está formando por los rodillos enrolladores 1, 3 y 5 que giran
según las flechas f1, f3 y f5.
El número de referencia 25 designa un elemento
de corte o dispositivo separador del material en banda, que
comprende los prensadores 27 y está diseñado tal como se describe,
por ejemplo, en el documento
US-A-5.979.818. El funcionamiento
del elemento de corte o dispositivo separador 25 se describe en
detalle en la patente US nº 5.979.818 anteriormente mencionada.
A lo largo del canal 23, en una posición
directamente corriente arriba del paso 9 está dispuesto un elemento
mecánico designado en conjunto mediante el número de referencia 41,
que tiene la función de formar la primera vuelta de material en
banda alrededor del nuevo núcleo de enrollado después del corte del
material en banda N tras la terminación del bobinado de cada
rollizo individual L.
Haciendo referencia también a la figura 8, el
elemento mecánico 41 comprende una pluralidad de soportes 43
articulados alrededor de un eje 45 sustancialmente paralelo a los
ejes 1A, 3A y 5A de los rodillos 1, 3 y 5. Oscilando alrededor de
los ejes 45 los soportes 43 pasan entre las secciones 21 que forman
una estructura en forma de peine a través de la cual también puede
penetrar el dispositivo separador 27.
En una forma de realización, cada soporte 43
presenta un resalte 43A que, en condiciones de reposo o inactivas,
sobresale tal como se muestra en las figuras 7A a 7D en el interior
del canal 23 para la introducción de los núcleos A. Además de los
resaltes 43A, los soportes 43 están dotados de unos brazos curvados
43B que soportan, en un extremo distante de los mismos, una
boquilla 43C. En la práctica, cada soporte puede soportar una
boquilla 43C o dichas boquillas 43C pueden estar dispuestas en un
único conducto transversal, por ejemplo un tubo de plástico, un
tubo de metal o similar, fijado en varios puntos a los soportes 43 y
más exactamente a los brazos curvados 43B del mismo. Las secciones
21 pueden presentar unas ranuras a lo largo de la superficie de
rodadura 19 de una longitud (en la dirección de alimentación de los
núcleos A) que no obstruyan la rodadura de los núcleos, aunque con
unas dimensiones suficientes para alojar el tubo o conducto que
forma las boquillas 43C, de manera que no sobresalgan en el canal
23 en una extensión que obstruya o interfiera el paso del núcleo de
enrollado. Ventajosamente, en alineación con las boquillas 43C y
actuando en la dirección opuesta a las mismas, los brazos curvados
43B soportan las boquillas 43D. En una forma de realización práctica
en el extremo de los brazos curvados 43B se fija un tubo de
plástico. El tubo está perforado según dos alineaciones
aproximadamente opuestas entre sí, una primera alineación orientada
aproximadamente en la misma dirección que la parte extrema de los
brazos curvados 43B, una segunda alineación girada aproximadamente
180º con respecto a la primera alineación (véase en particular la
ampliación de la figura 8A). De este modo los chorros de aire que
salen de los orificios de la segunda alineación equilibran el
empuje de los chorros de aire que salen de los orificios de la
primera alineación, haciendo que el funcionamiento del elemento
mecánico 41 sea regular y sin reacciones anómalas.
En cualquier caso, con independencia de cómo se
han dispuesto, las boquillas soplantes 43C forman un elemento
soplante móvil soportado por los soportes 43 y por lo tanto
finalmente por el elemento mecánico 41. Las circulaciones de aire
comprimido que salen por las boquillas 43C junto con la acción del
elemento mecánico 43B que las soporta, cooperan en la formación de
la primera vuelta de material en banda alrededor del núcleo de
enrollado A en la etapa de formación inicial de un nuevo rollizo L,
la facilitan o contribuyen en la misma, de la manera que se
describirá con mayor detalle haciendo referencia a la secuencia de
las figuras 7A a 7E.
En una forma de realización de la invención, el
rodillo enrollador 1 presenta una pared cilíndrica 1B (véase las
figuras 7A y 7B) con perforaciones 1C para determinar una envoltura
cilíndrica a través de la cual puede generarse una circulación de
aire orientada desde la parte interior hacia la parte exterior de la
superficie cilíndrica. Tal como se muestra esquemáticamente en la
figura 7B y como se describirá con mayor detalle haciendo
referencia a las figuras 9 y 10, en el interior del rodillo
enrollador 1 está dispuesto un dispositivo de soplado, designado
esquemáticamente mediante el número de referencia 52. Dicho
dispositivo de soplado puede montarse en una disposición fija en la
posición de la figura 7B, o puede montarse girando en el interior
del rodillo enrollador 1 para los fines que se explicarán a
continuación y por medio de una estructura descrita haciendo
referencia a la figura 10. En lugar de en el interior del rodillo
enrollador 1, el dispositivo de soplado puede estar diseñado con
una pluralidad de conductos de soplado curvados, alojados por lo
menos parcialmente en el interior de unos canales anulares
dispuestos en el rodillo enrollador 1, aunque esta solución es menos
ventajosa debido a las marcas que estos canales anulares pueden
dejar en el material en banda N enrollado en el rollizo L.
El funcionamiento de la máquina rebobinadora de
las figuras 7A-8, que se expone con mayor detalle en
la descripción de las formas de realización anteriores de las
figuras 1 a 6, es brevemente el siguiente.
La figura 7A muestra la etapa final del ciclo de
enrollado de un rollizo L dispuesto en el bastidor de enrollado
formado por los rodillos enrolladotes 1, 3 y 5. En la figura 7B se
inicia la introducción de un nuevo núcleo de enrollado A en el
canal 23. La introducción del núcleo tiene lugar de manera de por sí
conocida y no se describe con mayor detalle en el presente
documento. El dispositivo separador 25 ha girado en aproximadamente
190 a 200º con respecto a la posición de la figura 7A y ha producido
la rotura, el corte o rasgado del material en banda para formar un
borde libre final C que terminará enrollándose en el rollizo L y un
borde inicial T que se enrollará en el nuevo núcleo de enrollado
A.
En una forma de realización de la invención el
dispositivo separador 25 gira a una velocidad en la que cuando
presiona contra el rodillo enrollador 1 la velocidad periférica del
mismo es inferior a la del material en banda N y a la velocidad
periférica del rodillo enrollador 1. Esta diferencia de velocidad
hace que el material en banda se rompa o rasgue a lo largo de la
línea de perforaciones y forme los bordes T y C en una posición
intermedia entre el núcleo A y el rollizo L.
Un chorro de aire generado por el dispositivo de
soplado 52 en la posición representada en la figura 7B facilita la
separación de la parte de material en banda N adyacente al borde
libre inicial, facilitándose dicha separación por el hecho de que
está parte de material en banda se ha desacelerado mediante el
dispositivo separador 25.
La figura 7C muestra una etapa posterior, en la
que el dispositivo separador 25 se retira bajo de la superficie de
rodadura 19 y el núcleo A continua rodando sobre la superficie de
rodadura 19. La rodadura se obtiene debido al hecho de que el
núcleo A está en contacto en un lado con una superficie fija 19 y en
el otro lado con una superficie cilíndrica giratoria del rodillo
enrollador 1. Inicialmente el núcleo A rueda en contacto directo
con la superficie 19 y posteriormente en contacto con la parte
inicial del material en banda N, directamente corriente abajo del
borde inicial T, puesto que esta parte de material en banda está
dispuesta sobre la superficie 19 y el núcleo rueda sobre la
misma.
En la figura 7D el núcleo de enrollado A inicia
el contacto con los resaltes 43A del elemento mecánico 41. Debido
al movimiento de rodadura del núcleo A a lo largo del canal 23, éste
empuja los resaltes 43A produciendo una oscilación del elemento
mecánico 41 con los soportes 43 alrededor del eje de oscilación 45,
de manera que los brazos curvados 43B comienzan a elevarse,
penetrando de este modo en el canal 23 que pasa a través de la
estructura en forma de peine formada por las secciones 21.
La figura 7E muestra una etapa posterior, en la
que los brazos curvados 43B se encuentran en su máxima posición
elevada. Los extremos distantes de los brazos soportan las boquillas
43C en la proximidad a la zona o volumen en forma de filo
determinada entre la superficie exterior del núcleo de enrollado A y
la superficie cilíndrica del rodillo enrollado 1. Los chorros de
aire generados por las boquillas 43C actúan en la parte T1 de
material en banda detrás del núcleo A. Dichos chorros se desplazan
gradualmente hacia arriba debido a la oscilación en el sentido de
giro de las agujas del reloj (en la figura) de los brazos 43B con la
elevación gradual posterior y el acuñamiento de la parte T1 de
material en banda entre la superficie del rodillo 1 (o más
exactamente la parte de material en banda N que se adhiere al
mismo) y la superficie del rodillo de enrollado A. El empuje
generado por los chorros de aire suministrados por las boquillas 43C
que se desplazan debido al movimiento del elemento mecánico 41
completa la formación de la primera vuelta de material en banda
alrededor de un nuevo núcleo sin la necesidad de utilizar cola. De
este modo no es necesario que los extremos de los brazos curvados
43B sean particularmente delgados con el fin de que se acerquen muy
próximos a las superficies opuestas del rodillo 1 y del nuevo núcleo
A.
Una vez que se ha formado la primera vuelta, el
núcleo A continúa rodando por el paso 9 determinado entre los
rodillos enrolladores 1 y 3 y se introduce en el bastidor de
enrollado también en contacto con el rodillo enrollador 5 para
completar el ciclo de enrollado hasta alcanzar la disposición de la
figura 7A.
La figura 9 muestra una sección longitudinal del
rodillo enrollador 1 y de la pared cilíndrica 1B de la misma
dispuesta con las perforaciones 1C. En el interior del rodillo 1
está dispuesta una cámara 52, que está fijada en la posición de la
figura 7B o es ajustable alrededor de dicha posición. La cámara 52
está unida por medio de unos conductos extremos 54, que salen por
unas espigas de soporte 56A, 56B, a unos tubos de alimentación de
aire comprimido 59. El rodillo enrollador 1 se soporta por medio de
un primer cojinete 62A en la espiga 56A, que a su vez está
soportada por un panel lateral fijo 58A. En el lado opuesto el
rodillo 1 se soporta mediante un segundo soporte 62B montado en la
espiga 56B. El soporte 62B se aloja en un asiento dispuesto en una
brida extrema del rodillo 1, solidario con la cual está dispuesta
una espiga 57 con un eje hueco axial 57A, para formar una extensión
del conducto extremo 54 de la espiga 56B. El árbol o espiga 57 se
soporta por medio de un cojinete 72 en un segundo panel lateral
fijo 58B. El cojinete 72 se aloja en el interior de un manguito con
brida 73 que, por medio de unas juntas herméticas 75, determina una
cámara fija anular 77 alrededor de una parte del árbol o espiga 57,
en el nivel de un orificio radial 57B en comunicación con el
orificio axial 57A y con el conducto de aire comprimido 59B. La
disposición es tal que por medio del conducto 59B se alimenta aire
comprimido a la cámara 52 pasando por el árbol giratorio o espiga 57
que hace que gire el rodillo 1. El número de referencia 64 designa
esquemáticamente el motor de accionamiento, alineado con el rodillo
1.
Un tirante 61 permite el ajuste angular de la
posición de la cámara 52.
La figura 10 muestra una configuración en la que
el dispositivo de soplado 52 alojado en el interior del rodillo
enrollador 1 está girando para seguir, por medio de un movimiento
angular, la alimentación del material en banda N alrededor del eje
1A del rodillo enrollador 1. Las partes iguales o equivalentes a las
de las de la figura 9 se designan mediante los mismos números de
referencia. En esta forma de realización la espiga 56A se acopla
torsionalmente con el árbol de salida de un motor de engranaje
controlado electrónicamente 68 y presenta de nuevo un orificio
coaxial conectado a un tubo o conducto para alimentación de aire
comprimido.
Con esta configuración la parte interior del
rodillo 1, en la que está dispuesto el dispositivo de soplado 52,
puede hacerse girar alrededor del eje 1A del rodillo enrollador 1
con un movimiento impartido por el motor de engranaje 68 según una
secuencia de tiempos que se controla de manera independiente con
respecto a la rotación, sustancialmente a velocidad constante, del
rodillo enrollador 1 impartida por el motor 64. Más particularmente,
el dispositivo 52 puede hacerse girar a la misma velocidad que la
velocidad en la que se forma el bucle de material en banda N
representado en la figura 7B, siguiendo el movimiento de esta parte
de material en banda a una posición angular adecuada, por ejemplo
con una alimentación angular de aproximadamente 30º con respecto a
la posición representada en la figura 7B.
La utilización de los sistemas de soplado
descritos facilita la separación del material en banda del rodillo
enrollador 1 (por medio del dispositivo 52) o (por medio de las
boquillas 43C) facilita la introducción o apriete de la parte T1
del material en banda adyacente al borde inicial T en el espacio
entre el rodillo enrollador 1 y el núcleo de enrollado A, en la
parte posterior de dicho soporte con respecto a la dirección de
alimentación. Estas dos medidas producen un aumento en la eficacia
de la máquina. Aunque se describen en la presente forma de
realización en combinación entre sí, también sería posible que se
adoptase en la máquina únicamente el dispositivo de soplado 52 o
sólo el sistema de boquilla 43C.
Se comprende que el dibujo muestra únicamente un
ejemplo proporcionado a título de demostración práctica de la
invención, puesto que dicha invención puede variar en formas y
disposiciones sin apartarse, por ello, del alcance del concepto
subyacente en la invención. Cualesquiera números de referencia en
las reivindicaciones adjuntas se proporcionan para facilitar la
lectura de las reivindicaciones, haciendo referencia a la
descripción y al dibujo, y no limitan el alcance de protección
representado por las reivindicaciones.
Claims (25)
1. Procedimiento para el bobinado de un material
en banda alrededor de un núcleo de enrollado, que comprende las
etapas siguientes:
- -
- bobinar un primer rollizo (L) de material en banda (N) alrededor de un primer núcleo (A);
- -
- tras la terminación del bobinado del primer rollizo (L), cortar el material en banda (N) por medio de un dispositivo separador de banda (25), formando un borde final (C) y un borde inicial (T);
- -
- comenzar a bobinar un segundo rollizo (L) de material en banda (N) alrededor de un nuevo núcleo de enrollado (A) formando una primera vuelta de material en banda alrededor de dicho nuevo núcleo de enrollado (A);
caracterizado porque dicha primera vuelta
de material en banda enrollada alrededor de dicho nuevo núcleo de
enrollado está formada con la ayuda de un elemento mecánico móvil
(41) dispuesto corriente abajo de dicho dispositivo separador de
banda (25) a lo largo del recorrido de alimentación del material en
banda.
2. Procedimiento según la reivindicación 1, en
el que
- -
- el nuevo núcleo (A) entra en contacto con el material en banda (N) a lo largo de dicho recorrido de alimentación;
- -
- tras la terminación del bobinado de dicho primer rollizo (L), el material en banda (N) se corta corriente abajo del punto de contacto con el nuevo núcleo (A), formando dicho borde inicial (T).
3. Procedimiento según la reivindicación 2, en
el que
- -
- dicho núcleo se alimenta dando en contacto con el material en banda (N), siendo la velocidad del núcleo (A) en el punto de contacto aproximadamente la misma que la velocidad del material en banda;
- -
- el movimiento de alimentación del núcleo (A) produce el bobinado parcial de una parte inicial (T1) de material en banda (N) alrededor de dicho nuevo núcleo (A);
- -
- dicho elemento mecánico (41) completa la formación de una primera vuelta de material en banda (N) alrededor de dicho nuevo núcleo (A) desplazando la parte inicial (T1) de material en banda (N) entre la superficie exterior del núcleo (A) y el material en banda corriente arriba de la zona de contacto inicial entre el material en banda y el nuevo núcleo.
4. Procedimiento según la reivindicación 1 ó 2,
en el que dicho elemento mecánico (41) se desplaza detrás de dicho
nuevo núcleo (A) desplazando una parte inicial (T1) de dicho
material en banda entre el nuevo núcleo (A) y una parte posterior
de material en banda dispuesta corriente arriba de dicho nuevo
núcleo con respecto a la dirección de alimentación del material en
banda.
5. Procedimiento según una o varias de las
reivindicaciones anteriores, en el que
- -
- dicho nuevo núcleo se alimenta rodando a lo largo de una superficie de rodadura (19), en contacto con el material en banda (N), a lo largo de un canal (23) determinado entre dicha superficie de rodadura (19) y un elemento de guiado móvil (1; 13), guiándose el material en banda (N) a lo largo de dicho elemento de guiado (1; 13) y en contacto con el mismo;
- -
- se corta el material en banda (N) corriente abajo del punto de contacto con dicho nuevo núcleo dispuesto en el canal (23) formando un borde libre inicial;
- -
- se introduce dicho elemento mecánico (41) en dicho canal (23) corriente arriba de dicho nuevo núcleo (A) una vez que el nuevo núcleo se haya alimentado a lo largo de dicho canal (23) rodando sobre el borde libre inicial (T) que está dispuesto entre el nuevo núcleo (A) y dicha superficie de rodadura (19), desplazando el elemento mecánico (19) una parte (T1) de material en banda (N) dispuesto detrás del nuevo núcleo (A), con respecto a la dirección de alimentación del mismo a lo largo del canal, hacia el elemento de guiado móvil (1; 13), envolviendo dicha parte (T1) alrededor de dicho núcleo;
6. Procedimiento según una o varias de las
reivindicaciones anteriores, en el que dicho elemento mecánico (41)
se controla mediante un accionador de control (47) sincrónicamente
con el movimiento de dicho nuevo núcleo (A).
7. Procedimiento según una o varias de las
reivindicaciones 1 a 6, en el que dicho elemento mecánico (41) está
controlado por dicho nuevo núcleo (A), y en el que dicho nuevo
núcleo se alimenta a lo largo de un recorrido de introducción que
interfiere con dicho elemento mecánico (41), produciendo el paso del
nuevo núcleo una oscilación del elemento mecánico (41) y la
introducción del elemento mecánico en dicho recorrido de
introducción detrás del nuevo núcleo.
8. Procedimiento según la reivindicación 1, que
comprende las etapas siguientes:
- \ding{228}
- proporcionar una superficie de rodadura (19) para los núcleos de enrollado (A);
- \ding{228}
- proporcionar un elemento de guiado móvil (1; 13), formando dicha superficie de rodadura y dicho elemento de guiado móvil un canal de introducción (23) de núcleos de enrollado;
- \ding{228}
- alimentar el material en banda (N) a lo largo de un recorrido de alimentación en contacto con dicho elemento de guiado (1; 13);
- \ding{228}
- introducir un núcleo de enrollado (A) en dicho canal (23), en contacto con dicha superficie de rodadura (19) y con dicho material en banda (N);
- \ding{228}
- alimentar dicho nuevo núcleo (A) haciéndolo rodar a lo largo de dicho canal (23);
- \ding{228}
- cortar el material en banda corriente abajo de dicho núcleo (A), formando un borde inicial (T) y un borde final (C);
- \ding{228}
- hacer rodar dicho nuevo núcleo (A) sobre el borde inicial (T) y sobre una parte (T1) del material en banda (N) adyacente al mismo, dispuesta entre dicho nuevo núcleo (A) y dicha superficie de rodadura (19);
- \ding{228}
- por medio de dicho elemento mecánico móvil (41), envolver dicha parte (T1) de material en banda (N) adyacente al borde inicial (T) alrededor de dicho nuevo núcleo (A).
9. Procedimiento según una o varias de las
reivindicaciones anteriores, en el que se utiliza por lo menos una
circulación gaseosa, en particular una circulación de aire, generada
por medio de unos elementos soplantes (43C) soportados por dicho
elemento mecánico móvil (41), para favorecer el enrollado de dicha
primera vuelta alrededor de dicho nuevo núcleo (A).
10. Procedimiento según una o varias de las
reivindicaciones anteriores, en el que se alimenta el material en
banda (N) alrededor de un rodillo enrollador (1) y en el que se
genera una circulación gaseosa, en particular una circulación de
aire, para favorecer la separación del material en banda de dicho
rodillo enrollador (1) tras la terminación del bobinado de un
rollizo (L) de material en banda (N).
11. Procedimiento según la reivindicación 9, en
el que se genera por lo menos otra circulación gaseosa, en
particular una circulación de aire, opuesta a la primera para
favorecer la envoltura de dicha primera vuelta alrededor de dicho
nuevo núcleo (A).
12. Máquina rebobinadora para producir rollizos
de material en banda alrededor de núcleos de enrollado, que
comprende:
- \ding{228}
- una unidad de enrollado (1, 3, 5);
- \ding{228}
- un recorrido de alimentación para un material en banda (N);
- \ding{228}
- un dispositivo separador (25) para cortar el material en banda (N) tras la terminación del bobinado de cada rollizo (L);
- \ding{228}
- un recorrido de introducción para la introducción de los núcleos de enrollado (A) hacia dicha unidad de enrollado (1, 3, 5);
caracterizado porque presenta un elemento
mecánico móvil (41) dispuesto corriente abajo de dicho dispositivo
separador (25) a lo largo de dicho recorrido de alimentación, para
facilitar la formación de una primera vuelta de material en banda
(N) alrededor de cada núcleo de enrollado (A) introducido en dicho
recorrido de introducción.
13. Máquina según la reivindicación 12, en la
que dicho elemento mecánico móvil (41) está controlado por el
respectivo núcleo de enrollado (A) alimentado a lo largo del
recorrido de alimentación.
14. Máquina según la reivindicación 13, en la
que dicho elemento móvil está soportado alrededor de un eje de
oscilación (45), estando controlado dicho movimiento de oscilación
por el paso de los núcleos (A), que actúan sobre una parte en
resalte (43A) de dicho elemento mecánico (41).
15. Máquina según la reivindicación 12, que
comprende un accionador de control (47) para que accione dicho
elemento mecánico (41) sincrónicamente con el paso del respectivo
núcleo (A).
16. Máquina según una o varias de las
reivindicaciones 12 a 15, en la que dicho elemento mecánico (41)
presenta un movimiento de oscilación.
17. Máquina según una o varias de las
reivindicaciones 12 a 16, en la que dicho elemento mecánico
comprende un resalte (43A), que se extiende en dicho recorrido de
introducción de los núcleos (A), dispuesto y diseñado para que
interaccione con los núcleos alimentados a lo largo de dicho
recorrido de introducción, produciendo la acción recíproca entre
dicho resalte y dichos núcleos el accionamiento de dicho elemento
mecánico.
18. Máquina según una o varias de las
reivindicaciones 12 a 17, en la que dicho elemento mecánico (41)
comprende por lo menos un brazo plegable (43B), que pliega el
material en banda (N) hacia y contra el respectivo núcleo de
enrollado (A) para facilitar la formación de la primera vuelta de
material en banda alrededor de dicho núcleo, conduciendo dicho
brazo a la proximidad de dicho núcleo desde detrás con respecto a la
dirección de alimentación del núcleo a lo largo del recorrido de
alimentación.
19. Máquina según una o varias de las
reivindicaciones 12 a 18, en la que dicho dispositivo separador (25)
está dispuesto a lo largo del recorrido de alimentación del
material en banda para actuar sobre el material en banda en una
posición intermedia entre un rollizo (L) que alcanza la terminación
y un nuevo núcleo de enrollado (A) introducido en dicho recorrido de
introducción.
20. Máquina según una o varias de las
reivindicaciones 12 a 19, que comprende:
- \ding{228}
- una superficie de rodadura (19) para los núcleos de enrollado (A);
- \ding{228}
- un elemento de guiado móvil (1; 13), extendiéndose dicho recorrido de alimentación del material en banda por lo menos parcialmente en contacto con dicho elemento de guiado móvil (1; 13), y determinando dicho elemento de guiado móvil (1; 13) con dicha superficie de rodadura (19) un canal (23) para la introducción de los núcleos (A), en el que los núcleos (A) se soportan en contacto con dicha superficie de rodadura (19) y con el material en banda (N);
- \ding{228}
- en la que dicho elemento mecánico (41) está dispuesto y controlado para ser introducido en dicho canal (23) detrás de un núcleo (A) con respecto a la dirección de alimentación del núcleo en dicho canal (23); y
- \ding{228}
- dicho dispositivo separador (25) está dispuesto y controlado para que actúe en el material en banda en una posición intermedia a lo largo de dicho canal (23), corriente arriba de la posición en la que se dispone dicho elemento mecánico móvil (41).
21. Máquina según la reivindicación 20, en la
que dicho elemento de guiado (1; 13) es un rodillo enrollador,
alrededor del cual se alimenta dicho material en banda y que forma
parte de un bastidor de enrollado periférico.
22. Máquina según una o varias de las
reivindicaciones 12 a 21, en la que dicho elemento mecánico (41)
está curvado y presenta un concavidad enfrentada al nuevo núcleo
introducido en dicho recorrido de introducción cuando dicho
mecanismo actúa en dicho material en banda (N).
23. Máquina según una o varias de las
reivindicaciones 12 a 22, que incluye por lo menos un elemento
soplante (43C) soportado por dicho elemento mecánico (41), para
generar una circulación gaseosa, en particular una circulación de
aire que favorece el bobinado de la primera vuelta.
24. Máquina según una o varias de las
reivindicaciones 12 a 23, que incluye un dispositivo (52) que genera
una circulación gaseosa, en particular una circulación de aire que
sale de la superficie cilíndrica de un rodillo enrollador (1)
alrededor del cual se guía dicho material en banda (N), para
facilitar la separación de un borde libre inicial (T) del material
en banda del rodillo enrollador (1) tras la terminación del bobinado
de un rollizo (L) de material en
banda (N).
banda (N).
25. Máquina según la reivindicación 23, que
comprende por lo menos otro elemento soplante soportado por dicho
elemento mecánico y orientado para generar una circulación gaseosa,
en particular una circulación de aire aproximadamente opuesta a la
circulación gaseosa generada por dicho elemento soplante (43C) para
favorecer el bobinado de la primera vuelta.
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