ES2378825T3 - Método para bobinar y retirar rollos sin núcleo de un husillo - Google Patents

Abstract

Un método para bobinar y retirar un rollo (12) sin núcleo de películas (10) de plástico extensibles o pre-estiradas bobinadas sobre un husillo (11) que comprende las etapas de: proveer al husillo (11) de una cámara de (11P) de aire que tiene unas perforaciones (34) en una pared periférica (11W); bobinar la película (10) de plástico extensible o pre-estirada directamente sobre la pared perforada (11W) del husillo (11) para formar un rollo (12); en la retirada de un rollo (12) bobinado, causar una expansión radial de algunas vueltas internas del rollo (12), mediante la alimentación de un flujo de aire presurizado a través de la cámara (11P) de aire y de la pared perforada (11W) del husillo (11) a las vueltas internas del rollo (12) para desacoplar las vueltas internas del rollo (12) de la pared perforada (11W) del husillo; y caracterizado por prevenir el aplastamiento de las vueltas internas del rollo (12) durante la retirada mediante el control de la caída de presión dentro de la cámara (11P) y del flujo de aire cambiando el caudal de aire que emerge de las perforaciones (34), desde un extremo trasero a un extremo delantero de la pared perforada (11W).

Description

Metodo para bobinar y retirar rollos sin nucleo de un husillo

Antecedentes de la invenci6n

Esta invenci6n se refiere a la producci6n de rollos sin nucleo, segun la cual una pelfcula de material de plastico se bobina directamente sobre un husillo, y en particular la invenci6n se dirige a un metodo de bobinado y retirada de un rollo sin nucleo de un husillo de bobinar a un husillo asistido por presi6n de aire y a un aparato neumatico, disenado para permitir el bobinado y la retirada de rollos sin nucleo del husillo, de una manera muy sencilla.

Tecnica actual

Las pelfculas de plastico extensibles y termorretractiles, bobinadas en rollos, se usan normalmente para empaquetar y envolver cargas o artfculos colocados en plataformas.

En la formaci6n de rollos, una pelfcula de plastico procedente directamente de una cadena de producci6n, o de un rollo de grandes dimensiones, se bobina normalmente en rollos de pequenas dimensiones, soportando a los rollos durante el bobinado mediante un nucleo tubular apropiado de un material rfgido, previamente instalado en un husillo rotatorio; al terminar un rollo, este se puede retirar simplemente extrayendolo, axialmente del husillo, junto con el nucleo de soporte tubular.

Generalmente se requiere el uso de nucleos de soporte tubulares de un material de plastico o de cart6n porque, ademas de facilitar el bobinado de la pelfcula de plastico, ayuda a mantener una forma estable del rollo y a extraerlo

o retirarlo facilmente del husillo.

Sin embargo, la tendencia actual es eliminar el uso de nucleos para bobinar rollos de pelfcula de plastico, tanto con el fin de reducir costes, como para eliminar diversos problemas con respecto a la adquisici6n, el transporte y el almacenamiento en el almacen de los nucleos tubulares, antes de usarlos.

En este sentido, se ha sugerido en diversas ocasiones eliminar el uso de los nucleos tubulares usuales y formar rollos sin nucleo mediante el bobinado de la pelfcula de plastico directamente sobre un husillo expandible, como se describe, por ejemplo, en el documento EP-A-1 001 908 o en el documento EP- A1-0831047.

Segun el primer documento, se hace uso de un husillo o mandril expandible, capaz de asumir dos diametros o configuraciones diferentes. En particular, el husillo comprende un cuerpo tubular y una vejiga hinchable, capaz de sobresalir a traves de unas ranuras longitudinales del cuerpo del husillo, durante el bobinado, para soportar el rollo de pelfcula de plastico; tras la terminaci6n de un rollo, la vejiga interna se deshincha y el diametro del husillo se reduce para permitir que se retire el rollo; se ha sugerido tambien usar unos husillos mecanicamente expandibles.

Una soluci6n de este tipo demuestra ser un poco compleja y diffcil de usar con diferentes tipos de husillos, especialmente con husillos de grandes dimensiones, en el sentido de que no permite un control adecuado del diametro del rollo, debido a una posible fluencia elastica de la vejiga interna que sobresale de las ranuras longitudinales, como consecuencia de la tensi6n de bobinado de la pelfcula de plastico.

Objetos de la invenci6n

El principal objeto de esta invenci6n es proveer un metodo para bobinar y retirar rollos de pelfcula de plastico, del tipo sin nucleo, que hace uso de un husillo asistido por presi6n de un diseno especial, por el que se hace posible bobinar la pelfcula de plastico directamente sobre la superficie cilfndrica exterior de un cuerpo tubular, para producir rollos sin nucleo de un modo extremadamente controlado, al mismo tiempo que se asegura la constancia en la forma de los rollos, y su facil retirada.

Breve descripci6n de la invenci6n

Lo anteriormente expuesto se consigue por medio de un metodo segun la reivindicaci6n 1.

El husillo comprende:

un cuerpo hueco alargado, provisto de una camara tubular que se extiende longitudinalmente hasta una pared periferica cuya pared tiene una superficie exterior de bobinado;

una pluralidad de perforaciones que se abren hacia fuera de la camara tubular sobre una superficie exterior de la pared periferica; y

una junta neumatica conformada para soportar de forma rotatoria al husillo y para conectar la camara tubular del husillo a una fuente de aire presurizado.

Los agujeros o perforaciones de salida de aire se pueden disponer y orientar sobre la paredperiferica del cuerpo del husillo de cualquier manera con respecto a un eje longitudinal del husillo.

En particular, los agujeros de salida de aire se pueden alinear en filas de agujeros dispuestas paralelamente al eje longitudinal del husillo, o dispuestas helicoidalmente, en un paso constante o variable, segun los requisitos.

El numero de agujeros, su disposici6n en la pared periferica, y sus areas de secci6n transversal para la circulaci6n del aire, se deben elegir de tal manera que causen una distribuci6n controlada del aire presurizado en la camara tubular del husillo, con el fin de evitar una cafda excesiva de presi6n en la secci6n final de la camara en el extremo opuesto al lado de admisi6n para el aire presurizado. Por tanto, el numero o las distancias entre agujeros o perforaciones, o las dimensiones de los propios agujeros, podrfan variar a lo largo del mismo husillo, o en husillos de tipos diferentes, para bobinar rollos de diferentes pelfculas de plastico; por ejemplo, los agujeros se podrfan distribuir uniformemente sobre el cuerpo del husillo, o agruparse en una o mas areas de pared.

La pared perforada del husillo podrfa consistir tambien en un material ceramico sinterizado poroso o en un material metalico, en una placa microperforada o en una rejilla o red de malla fina; por regla general, para la presente invenci6n, el area perforada total del husillo deberfa ser igual o menor que el area de la secci6n transversal de un conducto de alimentaci6n para el flujo de aire presurizado en un extremo de la camara tubular del husillo.

Breve descripci6n de los dibujos

Las anteriores y otras caracterfsticas del metodo reivindicado seran evidentes con mas claridad a partir de la descripci6n siguiente, con referencia a los dibujos adjuntos, en los que:

La Figura 1 muestra esquematicamente un aparato para bobinar rollos sin nucleo de pelfcula de plastico;

La Figura 2 muestra una vista en corte transversal longitudinal de un husillo, a lo largo de la lfnea 2-2 de la Figura 1, y un rollo sin nucleo durante el bobinado de una pelfcula de plastico;

La Figura 3 muestra un detalle a escala ampliada de la junta neumatica de la Figura 2;

La Figura 4 muestra una disposici6n preferente de los orificios de salida de aire para un husillo;

La Figura 5 muestra una vista en corte transversal similar a la de la Figura 2, durante la retirada de un rollo;

La Figura 6 muestra un aparato con un doble husillo;

La Figura 7 es un diagrama de flujo que describe el metodo segun la invenci6n.

Descripci6n detallada de la invenci6n

En la Figura 1, se ha usado el numero 10 de referencia para indicar una pelfcula extensible o una pelfcula de plastico pre-estirada que debe bobinarse sobre un husillo 11 para formar un rollo 12 de una manera conocida per se.

El aparato de la Figura 1 comprende, por ejemplo, una unidad de alimentaci6n para una pelfcula 10, que incluye un primer rodillo de tracci6n 13 accionado por un motor electrico 14, y un rodillo de presi6n 15 soportado para rotar en vacfo.

La pelfcula de plastico 10, en la Figura 1, se esta moviendo hacia dos miembros de guiado 18, 19 para formar un bucle 10' sostenido de un modo flotante, por ejemplo, por un flujo de aire generado por una boquilla 17, en una posici6n entre los dos rodillos de guiado 18, 19; la pelfcula 10 experimenta un esfuerzo de tracci6n por un tambor 20, accionado por un motor electrico 21, que se controla apropiadamente con respecto al motor electrico 14 del rodillo de tracci6n 13 de la unidad de alimentaci6n, mediante una unidad de control electr6nico que no se ha mostrado.

El husillo 11 podrfa estar soportado para rotar en vacfo, mediante un brazo m6vil, que no se ha mostrado, por el cual el rollo 12, durante su bobinado, puede forzarse contra el tambor de tracci6n 20, causando que el mismo rollo 12 rote con una velocidad periferica constante.

El rollo 12 de pelfcula de plastico se bobina directamente sobre la superficie exterior del husillo 11, sin ningun nucleo que lo soporte; Por tanto tras la terminaci6n del bobinado de un rollo 12, cuando tenga que retirarse, el rollo 12 se desacopla del husillo 11 para permitir que se extraiga.

Para ello, el husillo 11 esta conformado como se muestra en las Figuras 2, 3 6 4, mientras que el rollo 12 se retira por el metodo que se describe mas adelante, con referencia a las Figuras 5 y 7 de los dibujos.

En particular, como se muestra en el ejemplo de las Figuras 2 y 3, el husillo 11 comprende un cuerpo tubular alargado que tiene una pared periferica 11W provista de una superficie cilfndrica exterior 11' y de una superficie

cilfndrica interior 11'', que definen una camara tubular 11P, cerrada por los dos extremos. El husillo 11 esta soportado a rotaci6n en un extremo por un eje hueco 22, que forma parte de la junta neumatica para la conexi6n de la camara tubular 11P del husillo, a una fuente 27 de aire presurizado.

Dicho con mas precisi6n, como se muestra en el detalle de la vista a escala ampliada de la Figura 3, el eje 22 del husillo esta soportado para rotar en vacfo mediante un manguito 23 u otro elemento de soporte, por medio de unos cojinetes 24. El manguito 23 de soporte para el eje 22 de husillo esta cerrado en el extremo posterior por una tapa 25 que define una camara 26 de aire que se puede conectar selectivamente a una fuente 27 de aire, en la Figura 2, por medio de un conducto 28 que comprende una valvula de solenoide 29 y un regulador de presi6n 30, para controlar la alimentaci6n del aire presurizado.

La camara de aire 26 esta conectada tambien a la camara tubular 11D del husillo 11, mediante un paso de flujo que consiste en un agujero longitudinal 31 practicado en el eje 22; un cierre hermetico 32 de labio cierra apretadamente la camara de aire 26 con respecto al exterior, al mismo tiempo que permite rotar al husillo 11.

La pared periferica 11W del husillo, esta provista a su vez de una pluralidad de agujeros o perforaciones pasantes 34, para descargar el aire, cuyos agujeros 34 se extienden entre la superficies interior y exterior 11'' y11' de la pared 11W del cuerpo para comunicar la camara interna 11P con la superficie exterior 11' del cuerpo del husillo, sobre la que se bobina directamente la pelfcula de plastico 10 durante la formaci6n de un rollo 12.

Preferiblemente, los agujeros 34 de salida de aire estan dirigidos radialmente y separados de forma diferente o dispuestos a lo largo de la pared 11W del husillo, segun se explica mas adelante; sin embargo, no se excluyen orientaciones diferentes o disposiciones diferentes de los agujeros 34, en comparaci6n con la mostrada.

El diametro y el numero de agujeros 34, y su disposici6n a lo largo de la pared 11W del husillo, se deberfan calcular y elegir de tal manera que se asegure una descarga suficiente de aire, y una cafda de presi6n apropiada a lo largo de la camara tubular 11P para causar una expansi6n radial suficiente de las vueltas internas del rollo 12, capaz de mantener al rollo flotando en un cojfn de aire durante su retirada.

En el ejemplo de la Figura 2, los agujeros 34 se han mostrado en un estado alineado, en el que las filas de agujeros estan dispuestas paralelamente al eje longitudinal del husillo 11; las filas de agujeros 34 se pueden espaciar angularmente unas de otras, por ejemplo en 30°, en 45° o en 90°, dependiendo del numero de agujeros y de filas previstos para el husillo.

Ademas, en la Figura 2 los agujeros 34 a lo largo de cada fila estan espaciados entre sf por un paso constante, con los agujeros de cada fila escalonados axialmente, por ejemplo en medio paso, con respecto a los agujeros de las filas adyacentes.

A la inversa, en la Figura 4 se muestra una disposici6n diferente de los agujeros 34; en este caso, los agujeros 34 estan dispuestos a lo largo de una lfnea helicoidal, con un paso variable P. En particular, como se muestra en una posici6n que se superpone al husillo 11, que se refiere a la disposici6n de los agujeros 34 en un cierto numero de areas de secci6n transversal del husillo, segun este ejemplo hay dos agujeros 34 diametralmente opuestos en correspondencia con un primer conjunto de areas de secci6n transversal espaciadas mediante un primer paso P1, empezando desde el eje posterior 22. El primer conjunto de agujeros 34 va seguido de un conjunto intermedio de dos agujeros 34 diametralmente opuestos en areas de secci6n transversal, espaciados mediante un segundo paso P2 menor que el anterior P1, y luego un tercer conjunto de tres agujeros a 120° en areas de secci6n transversal que tienen un tercer paso P3 menor que el paso P2.

Esta soluci6n provee una disposici6n de agujeros que tiene pasos variables, que disminuyen desde el extremo trasero del husillo en correspondencia con la admisi6n de aire, hasta el extremo opuesto o delantero para la retirada del rollo 12; esta disposici6n y este espaciamiento de los agujeros 34 de salida de aire, se ha considerado particularmente ventajosa en el sentido de que la reducci6n en el paso y la consiguiente distancia menor entre los agujeros 34 en las posiciones intermedia y delantera del husillo, hace posible conseguir una compensaci6n suficiente por las cafdas de presi6n que se producen dentro de la camara 11P del husillo, porque los agujeros 34 se van destapando gradualmente por la extracci6n progresiva del rollo 12.

El metodo para el bobinado y la retirada de rollos sin nucleo, segun esta invenci6n, se puede explicar con mas detalle con referencia a las Figuras 1, 2, 5 y 7 de los dibujos.

Como se muestra en las Figuras 1 y 2, la pelfcula 10 de plastico se alimenta y se hace avanzar hacia el tambor 20, y luego se bobina en un rollo 12, directamente sobre el husillo 1, sin ningun nucleo de soporte interno, en contacto directo con la superficie exterior 11' del husillo, como se muestra claramente en la Figura 2.

En la etapa de comienzo S1, se cierra la valvula 23 para desconectar al husillo 11 de la fuente 27 de aire, etapa S2; durante el bobinado del rollo 12, etapa S3, la valvula de solenoide 29 se mantiene cerrada, impidiendo de ese modo

la alimentaci6n de flujo de aire.

Una vez que se ha completado el bobinado del rollo 12, etapa S4, teniendo que mover el rollo 12 alejandose del tambor de tracci6n 20, se abre la valvula de solenoide 29 para conectar el husillo a la fuente 27 de aire, etapa S5, y para alimentar un flujo de aire presurizado al interior de la camara tubular 11P del husillo 11.

El aire a presi6n, que fluye fuera desde los agujeros 34, causa la expansi6n de algunas vueltas internas del rollo, etapa S6, que empieza a separarse de la superficie periferica exterior 11' del husillo, como se muestra en la Figura 5, etapa S6, siendo sostenido por el efecto de cojfn del aire, fluyendo a lo largo del espacio intermedio anular G entre la superficie exterior 11' del husillo 11 y las vueltas interiores del rollo 12.

En este momento, el rollo 12 se puede retirar facilmente del husillo 11, etapa S7, manteniendo la alimentaci6n del aire presurizado durante el tiempo necesario para completar la operaci6n de extracci6n.

Como durante la retirada del rollo 12, todos los agujeros 34 o areas perforadas del husillo se van destapando progresivamente, comenzando desde el extremo trasero, dentro del husillo se genera una cafda de presi6n variable que, no se controlase, podrfa causar que las vueltas interna del rollo se aplasten de nuevo contra el husillo 11, impidiendo de ese modo o haciendo mas diffcil la retirada del rollo 12.

En este caso, es posible prevenir el aplastamiento de las vueltas internas del rollo operando en modos diferentes, al mismo tiempo que se mantiene el flujo de aire. Por ejemplo, es posible adoptar una disposici6n de las perforaciones o agujeros que tengan un paso variable o unas dimensiones de secci6n transversal variables de los agujeros o perforaciones, o mas pr6ximamente separados, o un numero progresivamente mayor de agujeros o perforaciones en el extremo delantero del husillo 11; es posible tambien operar sobre el regulador 30 de caudal para cambiar o aumentar el caudal o la presi6n del aire alimentado al husillo 11.

En todos los casos, se consigue un bobinado controlado de rollos sin nucleo y su facil retirada por medio de un metodo, que hace uso de unos medios y de un husillo extremadamente simplificados.

Despues de haber completado la retirada del rollo 12, se vuelve a interrumpir el flujo de aire al husillo 11 para permitir el bobinado de un rollo nuevo y su subsiguiente retirada como se ha explicado anteriormente.

La Figura 6 de los dibujos muestra, a tftulo de ejemplo, un aparato provisto de dos husillos neumaticos dispuestos paralelamente sobre un mismo brazo de soporte; por tanto, en la figura 6 se han usado los mismos numeros de referencia para indicar partes similares o equivalentes a las de las figuras precedentes.

El aparato de la Figura 6 comprende un primer husillo 11A y un segundo husillo 11B, totalmente identicos entre sf y con el husillo 11 de la Figura 2.

Los manguitos 23 de soporte de las juntas rotatorias de alimentaci6n de aire para los dos husillos 11 A, 11B estan sujetos a un brazo giratorio 35, soportado de forma pivotante por un manguito intermedio 36, sujeto a una mensula 37 o a cualquier otro bastidor de soporte adecuado.

Cada husillo 11 A, 11B se puede conectar neumatica y selectivamente a la fuente 27 de aire por medio de respectivos conductos y valvulas de solenoide 29 A, 29B, a traves de una junta rotatoria 38, teniendo conexiones para paso de fluido 38 A y 38B con las juntas rotatorias de alimentaci6n de aire de los husillos 11A y 11B.

A su vez, la junta rotatoria intermedia 38 esta conectada, por medio de un dispositivo de accionamiento mecanico 39, a un motor electrico 40 o a un dispositivo de accionamiento de control de cualquiera de los dos husillos 11 A y 11B contra un tambor de tracci6n 20 correspondiente al tambor 20 de la Figura 1, para bobinar en secuencia rollos separados.

De este modo, mientras la pelfcula de plastico 10 para un rollo 12 se esta bobinando sobre uno de los dos husillos, el rollo 12 bobinado anteriormente sobre el otro husillo se puede retirar segun el metodo descrito anteriormente.

A partir de lo que se ha descrito y mostrado con referencia a los dibujos adjuntos, se vera claramente que se ha provisto un metodo para bobinar y retirar rollos sin nucleo de una pelfcula de plastico segun se ha descrito anteriormente.

Sin embargo, se entendera que lo que se ha descrito y mostrado en los dibujos adjuntos, se ha dado meramente a tftulo de ejemplo con el fin de ilustrar las caracterfsticas generales de la invenci6n y varias de las realizaciones. Sin embargo, se pueden realizar otras modificaciones o variaciones al metodo, sin por ello apartarse del alcance de las reivindicaciones.

Claims (5)

1. REIVINDICACIONES

   1.Un metodo para bobinar y retirar un rollo (12) sin nucleo de pelfculas (10) de plastico extensibles o pre-estiradas bobinadas sobre un husillo (11) que comprende las etapas de:

   proveer al husillo (11) de una camara de (11P) de aire que tiene unas perforaciones (34) en una pared 5 periferica (11W);

   bobinar la pelfcula (10) de plastico extensible o pre-estirada directamente sobre la pared perforada (11W) del husillo (11) para formar un rollo (12);

   en la retirada de un rollo (12) bobinado, causar una expansi6n radial de algunas vueltas internas del rollo (12), mediante la alimentaci6n de un flujo de aire presurizado a traves de la camara (11P) de aire y de la

   10 pared perforada (11W) del husillo (11) a las vueltas internas del rollo (12) para desacoplar las vueltas internas del rollo (12) de la pared perforada (11W) del husillo; y caracterizado por

   prevenir el aplastamiento de las vueltas internas del rollo (12) durante la retirada mediante el control de la cafda de presi6n dentro de la camara (11P) y del flujo de aire cambiando el caudal de aire que emerge de las perforaciones (34), desde un extremo trasero a un extremo delantero de la pared perforada (11W).

   15 2. El metodo segun la reivindicaci6n 1, caracterizado por mantener la alimentaci6n del aire presurizado durante al menos parte de la etapa de extracci6n del rollo (12).
2. 3. El metodo segun la reivindicaci6n 2, caracterizado por mantener la alimentaci6n del aire presurizado, a lo largo de toda la etapa de extracci6n del rollo (12).
3. 4. El metodo segun la reivindicaci6n 1, caracterizado por controlar la presi6n del aire alimentado al husillo (11), 20 durante la retirada del rollo (12).

4. 5.

   El metodo segun la reivindicaci6n 1, caracterizado por controlar el flujo de aire mediante el incremento del numero de perforaciones (34) desde el extremo trasero hasta el extremo delantero de la pared periferica (11W).

5. 6.

   El metodo segun la reivindicaci6n 1, caracterizado por controlar el flujo de aire mediante el incremento del diametro de las perforaciones (34) desde el extremo trasero hasta el extremo delantero de la pared periferica (11W).

   25 7. El metodo segun la reivindicaci6n 1, caracterizado por controlar el flujo de aire mediante la reducci6n del espacio entre las perforaciones (34), en la direcci6n longitudinal del husillo (11).