ES2559704T3 - Husillo para bobinar rollos sin núcleo de una película plástica - Google Patents

Abstract

Un husillo (10) adecuado para bobinar rollos (11) de película plástica estirable, el husillo comprendiendo: un cuerpo tubular (12) con una pared periférica provista de una superficie externa y al menos una cámara interna que se extiende coaxialmente (14), dicha cámara interna (14) siendo conectable a una fuente de aire a presión; una pluralidad de perforaciones (17) que se extienden desde la cámara interna (14) a la superficie externa (18) del cuerpo tubular (12) para bobinar los rollos de película plástica (11), caracterizado porque: la pared periférica del cuerpo tubular (12) del husillo (10) está provista con una capa (19) de cromo duro; dicha capa (19) de cromo duro teniendo una superficie (18) tratada con chorro de arena para bobinar la película plástica estirable, dicha superficie (18) tratada con chorro de arena teniendo una rugosidad media (Ra) entre 6 y 6.5 μm.

Description

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Husillo para bobinar rollos sin nucleo de una pelfcula plastica ANTECEDENTES DE LA INVENCION

[0001] La presente invencion se refiere a un husillo para bobinar rollos sin nucleo de una pelfcula de plastico, en particular rollos de una pelfcula de plastico estirable adecuada para envasar y / o para envolver cargas paletizadas u otras aplicaciones.

ESTADO DE LA TECNICA

[0002] Las pelfculas de plastico estirable, bobinadas en rollos, se utilizan tfpicamente en el campo del envasado, por ejemplo, para envolver y estabilizar cargas y / o mercancfas apiladas sobre pales de soporte.

[0003] Generalmente, la pelfcula de plastico se bobina en un pequeno nucleo tubular rfgido en carton o material plastico, que tiene que ser roscado con antelacion en un husillo de una maquina de bobinado para bobinar un rollo de plastico o utilizado de forma manual por una manivela para desbobinar el rollo. El uso de nucleos pequenos rfgidos en carton o material plastico es necesario a fin de permitir un correcto enrollamiento de los rollos de pelfcula de plastico, asf como para facilitar la retirada de la misma al final de la etapa de bobinado. Sin embargo, el uso de pequenos nucleos tubulares rfgidos convencionales implica necesariamente algunos inconvenientes en el suministro y almacenamiento de nuevos nucleos tubulares, asf como la eliminacion de los nucleos agotados, con aumento de los costos asociados.

[0004] La sustitucion de los rollos convencionales de pelfcula de plastico bobinada sobre pequenos nucleos rfgidos, con rollos sin nucleo, se ha buscado durante mucho tiempo, formando directamente los rollos en un husillo que, despues de la retirada de la maquina de bobinado, podrfa ser retirado del rollo solamente despues de un perfodo preestablecido de tiempo necesario para permitir que el rollo se estabilice, con el fin de evitar cualquier riesgo de implosion.

[0005] En un intento por mejorar esta tecnologfa, tambien se ha propuesto, tanto en el campo de pelfcula de plastico de embalaje, como en otros campos, el uso de husillos taladrados que tienen una pared periferica perforada que comprende una camara tubular que se puede conectar a una fuente de aire a presion, y el suministro de aire a presion a traves del mismo husillo y la pared perforada con el fin de provocar una ligera expansion de las espiras internas del rollo, y un flujo de aire que facilite la retirada del rollo sin tener que quitar el husillo de la maquina de bobinado.

[0006] Se muestra el uso de un husillo perforado para bobinar rollos sin nucleo de una pelfcula de plastico estirable, por ejemplo, en el documento WO-A-2006/012933 del mismo solicitante; otros ejemplos para bobinar de material en banda, por ejemplo, papel o tela, se describen en US-A-5.337.968; US-A-6.186.436; y US-A-6.595.458.

[0007] En particular, WO-A-2006/012933 da a conocer un husillo que comprende un cuerpo tubular provisto de una pared periferica que define una camara interna que se extiende axialmente a lo largo del husillo, que es conectable a una fuente de aire presurizado; la pared periferica esta provista de una pluralidad de perforaciones que se extienden desde la camara interna a la superficie externa del husillo, para bobinar la pelfcula de plastico y formar el rollo.

[0008] En la practica, el husillo se compone de un cuerpo tubular de metal, cuya superficie externa para bobinar la pelfcula ha de ser convenientemente amolada y hecha perfectamente lisa, a fin de minimizar las fuerzas de friccion que impidirfan el deslizamiento y retirada del rollo; adicionalmente, el aire presurizado que es expulsado a traves de las perforaciones del husillo provoca una expansion radial y una compactacion de las vueltas interiores del rollo, permitiendo asf retirar facilmente el rollo del husillo, en ausencia de fuerzas de friccion y sin causar ninguna deformacion del mismo rollo, o implosion de las vueltas interiores del mismo.

[0009] Sin embargo, durante el uso de tal husillo, se ha observado un alto consumo de aire comprimido, que es necesario, por otra parte, para causar la expansion radial de las vueltas interiores del rollo al retirario.

[0010] Ademas de una reduccion del consumo de aire comprimido, existe tambien la necesidad de adherir automaticamente la pelfcula de plastico a la superficie externa del husillo, al comienzo de la etapa de bobinado de pelfcula. Esta segunda necesidad, que contrasta parcialmente con la necesidad de reducir las fuerzas de friccion al retirar el rollo, es incompatible con la anterior, y no es facil de resolver.

[0011] En un intento de obviar parcialmente este inconveniente, la patente US-A-5.337.968 sugiere conectar el husillo perforado a una bomba de vacfo, al comienzo de la etapa de bobinado del material en banda, a fin de crear un grado de vacfo por aspiracion de aire a traves de las perforaciones del husillo, con el fin de adherir el material en banda contra la superficie externa del husillo.

[0012] Tal solucion, ademas de ser constructive y funcionalmente compleja, no es aplicable a las maquinas de bobinado de pelfcula plastica en las que se hace uso de aire comprimido para provocar una expansion radial de las

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vueltas interiores del rollo al retirarlo, ya que, con el fin de generar los potentes chorros de aire necesarios para expandir las espiras del rollo, se necesitan perforaciones con un diametro pequeno, del orden de un milfmetro, ligeramente mayores o menores; por el contrario, para extraer la pelfcula y hacer que se adhiera neumaticamente al husillo al comienzo de la etapa de bobinado, se necesitarfan perforaciones con un diametro considerablemente mayor, a fin de generar un grado de vacfo o situacion de baja presion necesaria para extraer la pelfcula. Estas dos condiciones operatives son incompatibles entre si, y no parece que puedan coexistir en un mismo husillo.

[0013] Finalmente, en los husillos convencionales, en los que los orificios de salida para chorro de aire se abren sobre una superficie lisa, lo que se considere necesario para reducir las fuerzas de friccion en la retirada de los rollos, se han producido a veces dificultades de retirada debido a una distribucion no homogenea del aire a presion actuando como un cojfn entre superficies opuestas del husillo y el rollo, debido presumiblemente a una expansion radial irregular del rollo.

OBJETOS DE LA INVENCION

[0014] Por lo tanto, existe la necesidad de encontrar una solucion nueva y diferente, que permita obviar los inconvenientes antes indicados, reduciendo el consumo de aire a presion necesario para provocar la expansion radial de las espiras internas del rollo durante la retirada.

[0015] Por lo tanto un objeto de la invencion es proporcionar un husillo adecuado para bobinar rollos sin nucleo de pelfculas de plastico, en particular pelfculas estirables, que esta provisto de una pluralidad de perforaciones para la generacion de chorros de aire y una superficie de bobinado de pelfcula adecuadamente configurada para proporcionar una fuerza de friccion baja, asf como para permitir la creacion de un cojfn uniforme de aire a lo largo de todo el husillo, durante la etapa de retirada de un rollo.

[0016] Un objeto adicional de la invencion es proporcionar un husillo como se ha definido antes, que tambien esta provisto de una superficie de bobinado de pelfcula, que se trata adecuadamente para permitir una adhesion automatica de la pelfcula de plastico al comienzo del bobinado de un rollo, asf como provista de una superficie de alta dureza y resistente al desgaste y / o ataque, manteniendo a la vez tales caracterfsticas durante un perfodo de trabajo prolongado.

BREVE DESCRIPCION DE LA INVENCION

[0017] Lo que se ha indicado anteriormente se puede lograr mediante un husillo adecuado para bobinar rollos sin nucleo de una pelfcula de plastico, en particular una pelfcula estirable, segun la reivindicacion 1.

[0018] Segun la invencion, se ha proporcionado un husillo adecuado para bobinar y retirar rollos sin nucleo de una pelfcula de plastico, como se ha definido antes, en el que el husillo comprende:

un cuerpo tubular que tiene una pared periferica y al menos una camara interna que se extiende coaxialmente, conectable a una fuente de aire presurizado; y

en el que la pared periferica del husillo comprende una pluralidad de perforaciones que se extienden desde la camara interna a una superficie externa para bobinar un rollo,

caracterizado porque

la pared periferica del husillo tiene una capa superficial protectora de cromo duro que define la superficie externa para bobinar el rollo, que tiene una rugosidad media entre 6 y 6,5 pm, obtenida por chorro de arena.

[0019] El chorreado de arena es un proceso mecanico por el cual se pretende erosionar la porcion superficial de un material, por medio de chorros de arena y aire orientados contra la superficie a tratar.

[0020] El chorro de arena se utiliza con frecuencia para la limpieza superficial de metales o materiales en general, o para grabar escritos y / o imagenes en el marmol y piedras, asf como para conferir a la superficie tratada un aspecto estetico final.

[0021] Al final de una operacion de chorro de arena, la superficie tratada tiene un grado de rugosidad que depende tanto de las dimensiones de los granos de arena que se utilizan, como de la presion del chorro.

[0022] En general, las dimensiones de los granos de arena pueden ser en promedio de alrededor de 0,250 mm a 1 mm, usando normalmente granos de arena con mayores dimensiones cuando se opera sobre materiales duros.

[0023] Una operacion tfpica de chorro de arena, contraria a las necesidades de la presente invencion, tiende a hacer rugosa la superficie tratada y a aumentar las fuerzas de friccion; ademas, desde los primeros ensayos que se han llevado a cabo, se ha comprobado que un chorreado de arena incorrecto, ademas de aumentar negativamente las fuerzas de friccion, tiende a crear un consumo excesivo de aire comprimido. Por lo tanto, el chorro de arena

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parecerfa totalmente inadecuado para un tratamiento superficial de husillos para bobinar y retirar rollos sin nudeo, en donde se hace uso de chorros de aire a presion con el fin de retirar el rollo al final de la etapa de bobinado.

[0024] En contra de todas las expectativas, en cambio, se ha comprobado que realizando un chorro de arena en condiaones preestablecidas, se hace posible tanto una adhesion automatica inicial de la pelfcula de plastico a la superficie chorreada del husillo, como la creacion de un cojfn de aire homogeneo entre el rollo y el husillo, con la consiguiente baja fuerza de friccion entre las superficies opuestas del rollo y el husillo y un consumo reduado de aire a presion.

BREVE DESCRIPCION DE LOS DIBUJOS

[0025] Estas y otras caracterfsticas del husillo segun la presente invencion seran mas evidentes a partir de la siguiente descripcion y el dibujo anexo, en el que:

Fig. 1 es una vista en seccion longitudinal del husillo;

Fig. 2 es una vista ampliada en seccion transversal, tomada a lo largo de la lfnea 2-2 de la Fig. 1;

Fig. 3 es un detalle ampliado de la Fig. 2;

Fig. 4 muestra una vista ligeramente ampliada de la superficie tratada con chorro de arena del husillo de la Fig. 1.

DESCRIPCION DETALLADA DE LA INVENCION

[0026] Las Figs. 1 y 2 muestran un husillo general 10 adecuado para bobinar uno o mas rollos 11 de una pelfcula de plastico, por ejemplo, una pelfcula estirable. El husillo 10 comprende un cuerpo tubular 12 en material de acero, obtenido por ejemplo por estirado, amolado adecuadamente con una ligera conicidad, por ejemplo, de 2 o 3 grados, con un diametro mfnimo en el extremo delantero para la retirada del rollo 11.

[0027] El cuerpo tubular 12 esta fijado, por ejemplo soldado en un extremo de un eje 13, por el que el husillo 10 esta soportado con el fin de girar libremente; el cuerpo tubular 12 del husillo 10 tiene una pared periferica que define una camara interna 14 que se extiende coaxialmente con el cuerpo tubular 12. La camara 14 del husillo, en el extremo delantero para la retirada del rollo 11, esta cerrado por un tapon 15 , mientras que el extremo trasero se puede hacer para que se comunique con una fuente de aire presurizado a traves de un canal de suministro de aire 16 que se extiende longitudinalmente al eje 13.

[0028] Con referenda de nuevo a las Figs. 1 y 2, la pared periferica del cuerpo tubular 12 tiene una pluralidad de perforaciones 17 que se extienden desde la camara interna 14 a una superficie externa 18 para bobinar la pelfcula de plastico.

[0029] El husillo 10 puede ser de cualquier diametro externo, por ejemplo, entre 35 y 100 mm, mientras que el diametro de los orificios o perforaaones 17 puede ser de aproximadamente 1 mm, ligeramente mayor o menor. El propio numero de los agujeros, y la disposicion de los mismos, tanto angularmente como a lo largo del eje longitudinal del husillo, pueden ser cualquiera, dependiendo de la longitud y el diametro exterior del husillo. En el ejemplo mostrado, los orificios 17 estan dispuestos a un paso constante, proporcionando alternativamente agujeros 17 que estan separados angularmente por un angulo comprendido entre 90° y 180°; sin embargo, es posible cualquier otra disposicion de los orificios 17, respecto a la que se ha mostrado.

[0030] De acuerdo con la presente invencion, como se muestra en la Fig. 2 y el detalle ampliado de la Fig. 3, la pared tubular del cuerpo 12 del husillo ha sido recubierta con una fina capa protectora 19 de cromo duro, obtenida por el denominado proceso de deposicion "FLASH", que consiste en una deposicion de cromo con un espesor promedio que oscila entre 8 -15 pm, y una dureza que osdla, por ejemplo, entre 1000 y 1200 HV.

[0031] La eleccion de la tecnologfa FLASH de cromo duro, despues de varios intentos, se ha hecho tanto por la posibilidad de distribuir de una manera precisa y uniforme la capa de cromo 19 sin necesidad de operaciones sucesivas de amolado, como por la menor dificultad para obtener la rugosidad requerida de la superficie por chorro de arena seca, tal como se explica aquf a continuacion.

[0032] De hecho, de acuerdo con el aspecto mas innovador de la presente invencion, para los objetos antes definidos, la superficie externa de la capa 19 de cromo duro, que define la superficie 18 para bobinar el rollo 11, esta sujeta a un proceso de chorro de arena seca con el fin de formar una superficie aspera que tiene una rugosidad media Ra comprendida entre 6 y 6,5 pm.

[0033] Para los objetivos de la presente invencion, en base a una definicion convencional, por rugosidad media Ra se entiende la media aritmetica de los valores absolutos de todas las crestas 19A y todos los valles 19B de la capa 19 de cromo duro, medidos a lo largo una longitud de muestra.

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[0034] Se ha realizado una serie de pruebas con arena con diferentes tamanos de partfcula; sin embargo, se han obtenido buenos resultados mediante el uso de granos de arena que tienen una misma dimension que oscila entre 0,15 y 0,3 mm.

[0035] Despues de varios intentos, se ha llegado a la conclusion de que el uso de granos de arena con un tamano mayor darfa lugar al riesgo de crear una rugosidad excesivamente alta, con el consiguiente aumento de la cantidad de aire a suministrar al husillo; ademas, darfa lugar al riesgo de danar la fina capa de cromo durante el proceso de chorro de arena. Por ultimo, se crearfan fuerzas de friccion excesivamente altas en aquellas areas en las que faltarfa el cojfn de aire debido a la extension excesiva de rugosidad, lo que impedirfa la retirada del rollo 11.

[0036] En cambio, de las pruebas que se han llevado a cabo, se ha comprobado que realizando un chorreado de arena seca como para crear una rugosidad media Ra con los valores antes citados, es posible atender a dos necesidades en conflicto en un solo husillo: la primera necesidad siendo proporcionar el husillo con una superficie rugosa adecuada para permitir una adhesion inicial automatica de la pelfcula plastica, sin tener que generar ninguna aspiracion de aire a traves de la perforacion; la segunda necesidad siendo proporcionar el husillo con un grado de rugosidad adecuada para generar un cojfn de aire a presion homogenea en la retirada del rollo, con un consumo de aire a presion considerablemente reducido.

[0037] Puesto que es extremadamente diffcil de representar el perfil irregular de una superficie chorreada, el detalle de la fig. 3 tiene que entenderse como meramente indicativo de las caracterfsticas generales de la capa 19 de cromo, despues del proceso de chorro de arena.

[0038] A su vez, la Fig. 4 muestra, de nuevo a modo de ejemplo, las caracterfsticas de rugosidad de la superficie chorreada 18 de la capa 19 de cromo del husillo segun la invencion; en las Figs. 3 y 4 se observa que la secuencia aleatoria de crestas 19A y valles 19B genera una infinidad de micro-caminos superficiales, con consiguiente distribucion homogenea de los flujos de aire, minimizando asf los puntos de contacto, y, como resultado, las fuerzas de friccion contra la pelfcula plastica durante la retirada del rollo 11.

[0039] De lo que se ha senalado y mostrado en el ejemplo de los dibujos adjuntos, sera evidente que se proporciona un husillo adecuado para bobinar rollos sin nucleo de una pelfcula plastica en maquinas de bobinado, en el que el husillo comprende un cuerpo tubular que se puede conectar a una fuente de aire a presion, la pared periferica del cual esta provista de una pluralidad de perforaciones para la generacion de chorros de aire, y en el que la pared periferica del husillo tiene un fino revestimiento de cromo duro, que se ha hecho adecuadamente rugoso mediante un adecuado proceso de chorreado de arena seca con el fin de crear un grado de rugosidad preestablecido.

[0040] Sin embargo, se entiende que lo que se ha indicado y mostrado con referencia a los dibujos adjuntos, se ha dado solo a modo de ilustracion de las caracterfsticas generales e innovadoras del husillo de acuerdo con la presente invencion. Por lo tanto, otras modificaciones o variaciones podran hacerse al husillo, o partes del mismo, sin por esto apartarse de las reivindicaciones.

Claims (6)

1. REIVINDICACI ONES

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   1. Un husillo (10) adecuado para bobinar rollos (11) de pelfcula plastica estirable, el husillo comprendiendo:

   un cuerpo tubular (12) con una pared periferica provista de una superficie externa y al menos una camara interna que se extiende coaxialmente (14), dicha camara interna (14) siendo conectable a una fuente de aire a presion;

   una pluralidad de perforaciones (17) que se extienden desde la camara interna (14) a la superficie externa (18) del cuerpo tubular (12) para bobinar los rollos de pelfcula plastica (11),

   caracterizado porque:

   la pared periferica del cuerpo tubular (12) del husillo (10) esta provista con una capa (19) de cromo duro;

   dicha capa (19) de cromo duro teniendo una superficie (18) tratada con chorro de arena para bobinar la pelfcula plastica estirable, dicha superficie (18) tratada con chorro de arena teniendo una rugosidad media (Ra) entre 6 y 6.5 pm.
2. 2. El husillo segun la reivindicacion 1, caracterizado porque la superficie (18) tratada con chorro de arena de la capa de cromo duro (19) tiene una rugosidad media (Ra) preferiblemente entre 6.2 y 6.3 pm.
3. 3. El husillo segun la reivindicacion 1, caracterizado porque la pared periferica del cuerpo tubular 12) del husillo (10) comprende una capa FLASH (19) de cromo duro, con un espesor entre 8 y 15 pm.
4. 4. El husillo segun la reivindicacion 1, caracterizado porque la capa (19) de cromo duro tiene una dureza entre 1000 y 1200 HV.
5. 5. El husillo segun la reivindicacion 1, caracterizado porque las perforaciones (17) se extienden a traves de la pared periferica del cuerpo tubular (12) y la capa (19) de cromo duro en posiciones separadas angularmente, en correspondencia de planos transversal es separados a lo largo de un eje longitudinal del husillo.
6. 6. El husillo segun la reivindicacion 5, caracterizado porque el espacio angular entre perforaciones (17) es entre 90° y 180°.