ES2900378T3 - Unidad afiladora para máquina de corte y máquina que comprende dicha unidad - Google Patents

Abstract

Unidad afiladora (29) para afilar una cuchilla de corte en forma de disco (17), que comprende: - por lo menos una muela abrasiva (47) adaptada para girar alrededor de un respectivo eje de rotación (C- C); - un accionador de empuje (37) adaptado para empujar la muela abrasiva (47) contra un borde de corte (18) de la cuchilla de corte en forma de disco (17); - una celda de carga (63) para detectar un empuje axial ejercido en la muela abrasiva (47); caracterizada por un elemento de precarga (61) para precargar la celda de carga (63).

Description

DESCRIPCIÓN

Unidad afiladora para máquina de corte y máquina que comprende dicha unidad

Campo técnico

La presente invención se refiere a unidades afiladoras para cuchillas de corte en forma de disco, por ejemplo, para máquinas para cortar bobinas o rollos de papel tisú o lo similar. También se describen máquinas de cortes que comprenden dichas unidades afiladoras, así como métodos para operar las máquinas de corte.

Antecedentes de la invención

En muchos campos industriales, existe la necesidad de producir rollos o bobinas de material en banda de carretes de diámetro grande, por ejemplo, carretes madre que proceden la fábrica de papel. Típicamente, en la producción de papel higiénico, toallas para cocina u otros productos de papel tisú, se producen primero unos carretes madre de gran diámetro a través de unas máquinas procesadoras de papel continuo. Estos carretes se desenrollan y se rebobinan para producir bobinas o rollos de diámetro más pequeño, que a continuación, se cortan ortogonalmente al eje de los mismos, en rollos únicos que van a ser embalados y vendidos al usuario final.

Las bobinas se cortan por medio de las denominadas máquinas de corte. Una máquina de corte de este tipo se divulga en el documento WO2016/030124, en el que se basa el preámbulo de la reivindicación 1. Las máquinas de corte están provistas usualmente de una cabeza que lleva una o más cuchillas de corte en forma de disco giratorias, que se mueven con un movimiento cíclico a lo largo de una trayectoria de corte, por ejemplo, una trayectoria circular o elíptica. Las cuchillas de corte en forma de disco están sujetas a desgaste y, por lo tanto, requieren ser afiladas periódicamente. Para este fin, las máquinas de corte están normalmente provistas de unas unidades afiladoras, cada una de las cuales está provista típicamente de por lo menos un par de muelas abrasivas. El ajuste de la presión que las muelas abrasivas ejercen sobre la cuchilla de corte en forma de disco es una operación delicada, ya que los errores en la calibración de la fuerza aplicada por las muelas abrasivas en la cuchilla de corte en forma de disco pueden derivar en un afilado ineficaz o en el rápido desgaste de la cuchilla de corte en forma de disco.

Por lo tanto, existe la necesidad de proporcionar unidades afiladoras y máquinas de corte que comprendan estas unidades afiladoras, adaptadas para permitir un mejor control de la presión de afilado.

Sumario

De acuerdo con un aspecto, se describe una unidad afiladora para afilar una cuchilla de corte en forma de disco que comprende por lo menos una muela abrasiva adaptada para girar alrededor de un respectivo eje de rotación. La unidad afiladora comprende además un accionador de empuje asociado con la muela abrasiva y adaptado para empujar la muela contra un borde de corte de la cuchilla de corte en forma de disco. La unidad afiladora comprende además una celda de carga para detectar un empuje axial aplicado sobre la muela abrasiva y correspondientemente una fuerza aplicada sobre la cuchilla de corte en forma de disco por la muela abrasiva.

En la presente descripción y las reivindicaciones adjuntas, el término “celda de carga” se refiere a cualquier elemento sensor adaptado para detectar una fuerza o momento de torsión aplicada sobre un elemento mecánico. Como se pondrá claramente de manifiesto a partir de la siguiente descripción de algunas formas de realización de la invención, la celda de carga permite detectar una fuerza de reacción aplicada a un elemento de soporte de la muela abrasiva. Al detectar la fuerza de reacción, es posible detectar el empuje axial aplicado sobre la cuchilla de corte en forma de disco por la muela abrasiva. Por lo tanto, en algunas formas de realización descritas en la presente memoria, la celda de carga no mide directamente la fuerza aplicada por la muela abrasiva sobre la cuchilla de corte en forma de disco, pero permite obtenerla a través de la diferencia entre fuerzas medibles o conocidas.

La medición permite verificar que el empuje actual aplicado por la muela abrasiva en la cuchilla de corte en forma de disco sea correcto, tomando en cuenta todas las fuerzas que actúan sobre la muela abrasiva durante el afilado, por ejemplo, las fuerzas dinámicas generadas por el movimiento de la cabeza de corte donde están montadas la cuchilla de corte y la unidad afiladora, así como cualquier vibración que resulte del uso normal de la unidad afiladora.

Mediante la detección de la fuerza de empuje aplicada sobre la cuchilla por la muela abrasiva puede ser útil por muchas razones. Por ejemplo, es posible generar una señal de retroalimentación en el accionador de empuje, o detectar fallos que causa fluctuaciones de esta fuerza, o verificar que más muelas abrasivas aplican la misma fuerza en la cuchilla de corte en forma de disco.

La muela abrasiva está inclinada usualmente con respecto a la cuchilla de corte y actúa sobre un lado del borde de corte, es decir, de los lados que forman el bisel de la cuchilla de corte. El accionador de empuje puede adaptarse para generar un empuje en dirección radial con respecto al eje de rotación de la cuchilla de corte. Debido a la posición relativa entre la muela abrasiva y la cuchilla de corte, el empuje radial genera un componente de empuje axial de la muela abrasiva en la cuchilla de corte en forma de disco, es decir, un componente de empuje paralelo al eje de rotación de la muela abrasiva.

La muela abrasiva puede ser una muela abrasiva en forma de disco, accionada en rotación por un motor accionador. Viceversa, en otras formas de realización actualmente preferidas, la muela abrasiva está montada libre sobre un soporte y está adaptada para ser accionada en rotación por fricción entre la cuchilla de corte en forma de disco giratoria y la muela abrasiva. De esta manera, se proporciona un sistema de afilado más simple y fiable.

En formas de realización descritas en la presente memoria, la unidad afiladora comprende por lo menos un par de muelas abrasivas opuestas, dispuestas de manera que actúen sobre dos flancos opuestos del borde de corte de la cuchilla de corte en forma de disco. Por lo menos una de las dos muelas abrasivas está provista de una celda de carga. En algunas formas de realización, ambas muelas abrasivas están provistas de una celda de carga respectiva. En otras formas de realización, la unidad afiladora puede comprender un número mayor de muelas abrasivas, por ejemplo, cuatro muelas abrasivas.

En algunas formas de realización, la unidad afiladora comprende un elemento de precarga para precargar la celda de carga. La expresión “elemento de precarga” se refiere a, en este contexto, a cualquier elemento adaptado para aplicar una fuerza de precarga sobre la celda de carga. En algunas formas de realización, el elemento de precarga puede ser un elemento pasivo, por ejemplo, un resorte. En otras formas de realización, el elemento de precarga puede ser un elemento activo, por ejemplo, un accionador, por ejemplo, un accionador neumático, hidráulico, cilindro-pistón eléctrico o similar. Preferentemente, el elemento de precarga está fijado o puede fijarse, o controlarse para aplicar una fuerza de precarga determinable y ajustable.

En formas de realización ventajosas, el elemento de precarga comprende un accionador adaptado para mover la muela abrasiva en paralelo al eje de rotación de la misma y llevar la muela abrasiva a una posición operativa y una posición en reposo alternativamente. De esta manera, por medio de un único elemento es posible realizar dos funciones, principalmente, precargar la celda de carga y controlar la muela abrasiva para llevarla a una posición de funcionamiento y a una posición de no funcionamiento selectivamente.

En algunas formas de realización, la muela abrasiva es solidaria con un árbol de rotación y el elemento de precarga está adaptado para aplicar, al árbol de rotación, un empuje en la dirección del eje de rotación de la muela abrasiva. El árbol de rotación coopera con la celda de carga, de manera que la celda de carga esté adaptada para detectar una fuerza de reacción restrictiva axial aplicada al eje de rotación.

En formas de realización particularmente ventajosas, la muela abrasiva está soportada por un árbol de rotación que está soportado de manera giratoria en una camisa. La camisa puede estar alojada en una caja. En formas de realización posibles, la camisa puede estar montada para moverse en dirección axial, es decir, en paralelo al eje de rotación de la muela abrasiva. Además, el elemento de precarga puede estar configurado y dispuesto para aplicar, sobre la camisa, un empuje en dirección axial, paralelo al eje de rotación de la muela abrasiva. Además, la camisa puede actuar juntamente con un elemento de restricción axial, que puede estar formado por la celda de carga, o al cual puede estar asociada la celda de carga. La celda de carga puede estar configurada y dispuesta, con respecto a la camisa, para detectar una fuerza de reacción restrictiva entre la restricción axial y la camisa.

La camisa puede estar alojada en una caja, sobre la cual está montado el elemento de precarga. Como se menciona anteriormente, la camisa y la caja pueden moverse unas con respecto a otras en paralelo al eje de rotación de la muela abrasiva. Además, la celda de carga puede ser solidaria con la caja. La camisa puede estar dispuesta para aplicar, bajo la acción del elemento de precarga, un empuje sobre la celda de carga en dirección axial, es decir, en paralelo al eje de rotación de la muela abrasiva.

La unidad afiladora puede comprender un carro, en el cual la(s) muela(s) abrasiva(s) está(n) soportada(s). El carro puede estar asociado con el accionador de empuje que puede estar configurado para mover el carro en dirección radial con respecto a un eje de rotación de la cuchilla en forma de disco.

De acuerdo con un aspecto adicional, se divulga una máquina de corte para cortar productos alargados, que comprende: una cuchilla de corte en forma de disco provista de un movimiento de rotación alrededor de un eje de rotación de la cuchilla de corte en forma de disco y provista de un movimiento de corte cíclico a lo largo de una trayectoria de corte; una trayectoria de alimentación para los productos que van a cortarse; unos elementos de alimentación para alimentar los productos que van cortarse a lo largo de la trayectoria de alimentación; una unidad afiladora tal como se describe anteriormente.

La máquina de corte puede ser una máquina para cortar bobinas o rollos de papel, por ejemplo, bobinas de papel tisú, para producir rollos de papel higiénico, toallas para cocina y lo similar.

En formas de realización ventajosas, la máquina de corte comprende una cabeza de corte, que lleva por lo menos una cuchilla de corte en forma de disco y por lo menos una unidad afiladora con una o más muelas abrasivas para afilar la cuchilla de corte en forma de disco. La cabeza de corte puede estar provista de un movimiento de corte cíclico, por ejemplo, un movimiento a lo largo de una trayectoria elíptica o circular. El movimiento puede ser un movimiento continuo o recíproco. La cabeza de corte también puede comprender más de una cuchilla de corte en forma de disco y, correspondientemente, más de una unidad afiladora.

De acuerdo con un aspecto adicional, se divulga un método para afilar una cuchilla en forma de disco giratoria con un borde de corte, comprendiendo las etapas siguientes:

- empujar la muela abrasiva contra el flanco del borde de corte por medio de un accionador de empuje; - detectar, con la ayuda de una celda de carga, un empuje ejercido sobre el flanco del borde de corte por la muela abrasiva;

- posiblemente, controlar el accionador de empuje sobre la base del empuje detectado por medio de la celda de carga.

En algunas formas de realización, el método puede comprender las etapas siguientes:

- soportar la muela abrasiva en una camisa alojada en una caja para deslizarse en una dirección paralela al eje de rotación de la muela abrasiva;

- precargar la celda de carga mediante la aplicación de un empuje axial en la camisa;

- empujar la muela abrasiva en contacto con la cuchilla de corte en forma de disco por medio del accionador de empuje;

- detectar una fuerza aplicada por la camisa a la celda de carga, siendo dicha celda de carga solidaria con la caja.

Las características y formas de realización ventajosas adicionales de la unidad afiladora, la máquina de corte y el método se describen en la siguiente descripción y en las reivindicaciones adjuntas.

Breve descripción de las figuras

La invención se comprenderá mejor mediante la siguiente descripción y figuras adjuntas, que muestran un ejemplo no limitativo de la forma de realización de la invención. Más en particular, en las figuras:

Figura 1 es una vista esquemática lateral de una máquina de corte según una forma de realización;

Figura 2 es una vista axonométrica de la parte posterior de una unidad afiladora que puede estar montada sobre la máquina de corte de la Figura 1;

Figura 3 es una sección transversal de una muela abrasiva y el soporte relacionado de acuerdo con un plano que contiene el eje de rotación.

Descripción detallada de la invención

La siguiente descripción detallada de formas de realización ejemplificativas se hace con referencia a las figuras adjuntas. Los mismos números de referencia en las diferentes figuras identifican elementos iguales o similares. Además, las figuras no son necesariamente a escala. La siguiente descripción detallada no limita la invención. El alcance protector de la presente invención está definido por las reivindicaciones adjuntas.

En la descripción, la referencia a “una forma de realización” o “ la forma de realización” o “algunas formas de realización” significa que una característica, estructura o elemento particular descritos con referencia a una forma de realización está comprendida en por lo menos una forma de realización del objeto descrito. Las oraciones “en una forma de realización” o “en la forma de realización” o “en algunas formas de realización” en la descripción, por lo tanto, no se refieren necesariamente a la misma forma de realización o formas de realización. Las características, estructuras o elementos particulares pueden combinarse además de cualquier manera adecuada en una o más formas de realización.

En la Figura 1, se muestra una máquina de corte para cortar productos alargados, por ejemplo, rollos o las denominadas bobinas de papel tisú. La máquina de corte está etiquetada con el número de referencia 1 como una totalidad, y la bobina que va a cortarse está etiquetada el número de referencia 3. El corte de la bobina 3 produce unos rollos pequeños 5 suministrados por la máquina de corte 1.

Las máquinas de corte son conocidas. Pueden tener diferentes configuraciones y disposiciones. La máquina de corte 1 de la Figura 1 se muestra solo a título de ejemplo no limitativo, entendiéndose que las características de la unidad afiladora descrita a continuación con mayor detalle pueden utilizarse ventajosamente también en máquinas de corte configuradas de manera diferente.

La máquina de corte 1 ilustrada a título de ejemplo en la Figura 1 comprende una estructura de soporte 7, sobre la cual están definidos uno o más canales de alimentación 9, a lo largo de los cuales las bobinas 3 que van a cortarse se mueven hacia adelante. Un sistema de empuje para empujar las bobinas 3 está asociado con cada canal. En algunas formas de realización, el sistema de empuje puede comprender un elemento flexible 11, por ejemplo, una cadena o una correa continua, en la cual están fijados uno o más elementos de empuje 13, que empujan la bobinas 3 desde atrás para moverlas a lo largo de los canales 9. El número 14 indica un motor que acciona el elemento flexible continuo 11. El movimiento hacia delante de las bobinas 3 está indicado por la flecha f3. El movimiento hacia adelante puede ser continuo o intermitente.

La máquina de corte 1 comprende una cabeza de corte 15, sobre la cual están montadas una o más cuchillas de corte en forma de disco giratorias, que giran alrededor de un eje de rotación. En la forma de realización ilustrada, la máquina de corte 1 comprende una única cuchilla de corte en forma de disco 17 que gira alrededor de un eje de rotación A-A. La cuchilla de corte 17en forma de disco puede estar soportada sobre una placa giratoria 19, que realiza un movimiento cíclico, en este ejemplo un movimiento de rotación alrededor de un eje B-B que puede estar sustancialmente paralelo al eje A-A. En otras formas de realización, la placa u otra unidad de soporte para soportar la cuchilla de corte en forma de disco 17 puede estar provista de un movimiento cíclico diferente, por ejemplo, una rotación recíproca, o un movimiento a lo largo de una trayectoria elíptica cerrada, o cualquier otro movimiento adecuado.

Solo a título ejemplo, el número de referencia 21 indica un motor que transmite rotación a la placa 19, por ejemplo, a través de una cadena 23 o de cualquier otro elemento de transmisión.

La rotación de la cuchilla de corte en forma de disco 17 alrededor del eje A-A puede ser proporcionada por un motor adicional 25, a través de una cadena de transmisión 27 o cualquier otro elemento de transmisión adecuado.

Una unidad afiladora 29 puede estar asociada con la cuchilla de corte en forma de disco 17. La unidad afiladora 29 se muestra con mayor detalle en la Figura 2, donde se ha eliminado la estructura de la placa 19 para ilustrar mejor cómo está montada la unidad afiladora 29 sobre la placa.

En algunas formas de realización, la unidad afiladora 29 comprende un carro 31 móvil a lo largo de las guías 33 que puede estar fijado a la placa giratoria 19. El carro 31 puede estar constreñido de manera deslizable a las guías 33 por medio de unas zapatas 35.

En la forma de realización ilustrada, el carro 31 está provisto de un movimiento de acuerdo con la flecha doble f31 en una dirección sustancialmente radial con respecto al eje de rotación A-A de la cuchilla 17 en forma de disco, para los propósitos descritos a continuación. El movimiento de acuerdo con la flecha doble f31 puede ser aplicado por un accionador de empuje 37. El accionador 37 puede ser un motor eléctrico electrónicamente controlado, por ejemplo. El accionador 37 puede conectar una unidad de control central 39, al cual pueden conectarse también el motor 21, el motor 25 y el motor 14.

Como se muestra en particular en la Figura 2, el accionador 37 puede controlar la rotación de una barra roscada 41 soportada por medio de un bloque de soporte 43 a la placa giratoria 19. Una tuerca del husillo 45, solidaria con el carro 31, se acopla con la tuerca del husillo 41. De esta manera, la rotación, en uno u otro sentido, de la barra roscada 41 controlada por el accionador 37 causa el desplazamiento del carro 31 de acuerdo con la flecha doble f31.

Una o más muelas abrasivas pueden estar soportadas sobre el carro 31 de la unidad afiladora 29. En formas de realización particularmente ventajosas, la unidad afiladora 29 comprende dos muelas abrasivas 47, sustancialmente iguales entre sí. Las muelas abrasivas 47 están dispuestas e inclinadas simétricamente, para actuar en los flancos opuestos del borde de corte 18 (Figura 2) de la cuchilla de corte en forma de disco 17.

A través del accionador de empuje 37, el carro 31 es movido radialmente hacia la cuchilla de corte en forma de disco 17 para que las dos muelas abrasivas 47 se presionen contra el borde de corte 18 de la cuchilla de corte en forma de disco 17, con una fuerza que pueda controlarse como se describe a continuación. Prácticamente, la unidad afiladora 29 se lleva cíclicamente, a través del accionador 37, a la posición de funcionamiento, con las muelas abrasivas 47 tocando la cuchilla de corte en forma de disco 17, para afilar periódicamente la cuchilla de corte en forma de disco 17. Sustancialmente, el afilado no es continuo, sino que se lleva a cabo cada número dado de cortes realizados por la cuchilla de corte en forma de disco 17. Entre una operación de afilado y la siguiente, el accionador 37 aleja la unidad afiladora 29 de la cuchilla de corte en forma de disco.

Para equilibrar el desgaste, es decir, la reducción en el radio de la cuchilla de corte en forma de disco 17 debido al afilado, el accionador 37 impone a la unidad afiladora 29 un golpe crecientemente mayor hacia el eje de rotación A-A de la cuchilla de corte en forma de disco 17. Alternativamente, es posible mover gradualmente el punto de inicio del movimiento de la unidad afiladora 29 hacia el eje de rotación manteniendo el golpe total de la unidad afiladora constante. Prácticamente, para equilibrar el desgaste, el golpe de la unidad afiladora 29 de movimiento lejos de la cuchilla de corte en forma de disco 17 es reducido por una entidad igual al desgaste de la cuchilla de corte en forma de disco 17. De esta manera, el golpe de la unidad afiladora 29 permanece constante y no aumenta a medida que aumenta el desgaste de la cuchilla de corte en forma de disco 17.

En otras formas de realización, no mostradas, la unidad afiladora 29 puede comprender más de un par de muelas abrasivas 47. La unidad afiladora 29 puede comprender, por ejemplo, dos pares de muelas abrasivas, por ejemplo, diferentes entre sí con respecto a las dimensiones de las muelas abrasivas y/o la forma de las muelas abrasivas y/o las características del material a partir del cual están hechas las muelas abrasivas.

La Figura 3 ilustra una sección transversal de una de las muelas abrasivas 47 según un plano que contiene un eje de rotación C-C de la muela abrasiva 47. La otra muela abrasiva puede ser igual o simétrica a aquella ilustrada en la Figura 3. En la Figura 3, además de la muela abrasiva, también son visibles los elementos de soporte que soportan la muela abrasiva.

En la forma de realización ilustrada, la muela abrasiva 47 está montada de manera rígida sobre un árbol de soporte 51, cuyo eje está etiquetado como C-C y constituye el eje de rotación de la muela abrasiva 47, alrededor del cual el árbol de soporte 51 y la muela abrasiva 47 están adaptados para girar de manera solidaria entre sí.

El árbol 51 puede estar soportado de manera giratoria por medio de unos cojinetes 53 en una camisa 55. Ventajosamente, el árbol 51 puede estar montado en la camisa 55 para no desplazarse en dirección axial con respecto a la camisa 55, es decir, en una dirección paralela al eje de rotación C-C de la muela abrasiva 47.

En algunas formas de realización, la camisa 55 está alojada en una caja 57 y puede trasladarse con respecto a la caja 57. En algunas formas de realización descritas en la presente memoria, puede estar previsto un buje 59 u otro cojinete deslizante, que permite que la camisa 55 se traslade con respecto a la caja 57 paralela al eje de rotación C-C de la muela abrasiva 47.

Un elemento de precarga 61 puede ser solidario con la caja 57, aplicando el elemento sobre la camisa 55 un empuje paralelo al eje de rotación C-C de las muelas abrasivas 47. El empuje está indicado con la flecha f61 y está dirigido hacia la muela abrasiva 47. El elemento de precarga 61, por ejemplo, puede ser un accionador de cilindro-pistón. El empuje total del elemento de precarga 61 puede tener un valor fijo o uno variable, por ejemplo, el valor puede ser fijado por el operador.

En otras formas de realización, el elemento de precarga 61 puede ser un elemento elástico, por ejemplo, un resorte de compresión o un sistema de resorte de compresión, comprendiendo unos resortes helicoidales, unos resortes Belleville o similar, de los cuales se conoce la fuerza de precarga elástica.

Como se detalla a continuación, el elemento de precarga 61 aplica una precarga sobre la camisa 55. Si el elemento de precarga 61 está constituido por un accionador, o comprende un accionador, también puede utilizarse para mover la camisa 55, y, por lo tanto, la muela abrasiva 47, lejos de la cuchilla de corte en forma de disco 17. Esto puede ser útil, por ejemplo, si la unidad afiladora tiene más muelas abrasivas que deben funcionar selectivamente.

En la forma de realización ilustrada en la Figura 3, una celda de carga 63 es solidaria con la caja 57, en la que la celda de carga puede estar formada como una barra cilíndrica pequeña, cuyos extremos están constreñidos a la caja 57 y se extienden de manera ortogonal al eje de rotación C-C de la muela abrasiva 47. El número de referencia 65 indica un cable de conexión para conectar la celda de carga 63 a la unidad de control 39 o a cualquier otro sistema para controlar la instrumentación de la máquina de corte 1.

La celda de carga 63 se extiende transversalmente a través de la camisa 55. Para este fin, la camisa 55 puede tener dos aberturas 67 opuestas, a través de las cuales pasa la celda de carga 63. Las aberturas 67 tienen una dimensión mayor que la sección transversal de la celda de carga 63. Por ejemplo, si la celda de carga 63 tiene una sección transversal cilíndrica, las aberturas 67 pueden estar formadas como ranuras, es decir, pueden alargarse en la dirección del eje de rotación C-C de la muela abrasiva 47. De esta manera, mientras la celda de carga 63 está conectada rígidamente a la caja 57, la camisa 55 puede deslizarse con respecto a la celda de carga 63 y a la caja 57 en una dirección paralela al eje de rotación C-C de la muela abrasiva 47.

La camisa 55 es empujada por el elemento de precarga 61 para apoyarse contra la celda de carga 63, que aplica una fuerza de reacción, es decir, una reacción restrictiva sobre la camisa 55. Prácticamente, en la forma de realización ilustrada, la celda de carga 63 constituye una restricción de soporte para la camisa 55 y aplica un empuje F dirigido en una dirección opuesta a la fuerza de precarga f61 aplicada por el elemento de precarga 61. En la forma de realización ilustrada, la camisa 55 tiene un pie de apoyo 55.1 para apoyarse contra la celda de carga 63.

La celda de carga 63 está adaptada para detectar la fuerza de reacción F intercambiada entre la celda de carga 63 y la camisa 55. El elemento de precarga 61 también elimina las fuerzas “parásitas” que pueden actuar en la unidad afiladora 29, como las fuerzas debidas a vibraciones.

Al asumir que la muela abrasiva 47 está inmóvil y que no toca la cuchilla de corte en forma de disco 17, la fuerza de reacción F medida por medio de la celda de carga 63 será igual a la fuerza de precarga f61 aplicada por el elemento de precarga 61. Viceversa, cuando la muela abrasiva 47 está funcionando, empujada contra la cuchilla de corte en forma de disco 17 por el accionador 37, la cuchilla de corte en forma de disco 17 generará sobre la muela abrasiva 47 un empuje que tiene un componente paralelo al eje de rotación C-C y, por lo tanto, ortogonal a la superficie del flanco del borde de corte 18 de la cuchilla de corte en forma de disco 17. Este componente se indica con S en la Figura 3. Cuando la unidad afiladora 29 se está moviendo, pueden aplicarse otras fuerzas sobre la unidad afiladora 29 y, en particular, sobre la camisa 55. Estas fuerzas pueden ser causadas, por ejemplo, por fuerzas dinámicas generadas por el movimiento de la placa 19, en la cual están montadas la cuchilla de corte en forma de disco 17 y la unidad afiladora 29. Estas fuerzas pueden tener componentes dirigidos de acuerdo con el eje de rotación C-C de la muela abrasiva 47, que se agregan algebraicamente a la fuerza de precarga f61 y, por lo tanto, reducen o incrementan (sobre la base de la dirección) la fuerza de reacción F detectada por la celda de carga 63. Prácticamente, estas fuerzas parásitas son insignificantes gracias a la precarga aplicada por el elemento de precarga 61 en la celda de carga. La precarga, por lo tanto, es más útil para estabilizar la unidad completa de manera que, en uso, la celda detecta un valor de un orden de magnitud tal que hace insignificantes los componentes no deseados.

Como se conoce la fuerza f61, y como se conoce la fuerza F de la señal dada por la celda de carga 63, es posible calcular la fuerza S, con la cual la muela abrasiva 47 se presiona contra el flanco de la cuchilla de corte en forma de disco 17.

De esta manera, es posible controlar, por ejemplo, por medio de la unidad de control central 39, el accionador de empuje 37 de manera que lleve a las muelas abrasivas 47 a la posición correcta para aplicar la fuerza deseada S sobre la cuchilla de corte en forma de disco 17. Puede realizarse el control en varias maneras. Por ejemplo, puede estar previsto un sistema de retroalimentación que, sobre la base de la señal detectada por medio de la celda de carga 63, corrige cualquier incompatibilidad entre la fuerza de contacto preestablecida entre la muela abrasiva y la cuchilla de corte en forma de disco y la fuerza real. La incompatibilidad se corrige al actuar en el accionador de empuje 37. En formas de realización más simples, el control puede realizarse simplemente al modificar el golpe inminente de las muelas abrasivas que se mueven hacia la cuchilla de corte en forma de disco 17. Por ejemplo, si con un golpe inminente dado realizado por medio del accionador de empuje 37, se obtiene una fuerza de contacto demasiado alta entre la muela abrasiva 47 y la cuchilla de corte en forma de disco 17, puede realizarse un golpe inminente más pequeño en el ciclo posterior. Viceversa, en caso de empuje inferior al establecido, es posible incrementar el golpe inminente.

Al asumir que las dos muelas abrasivas 47 son simétricas y se establecen correctamente, es posible tener el resultado descrito con anterioridad al utilizar solo una celda de carga 63, que permite detectar la cantidad de la fuerza S de una de las dos muelas abrasivas 47, ya que es posible asumir que, debido a la simetría, la otra muela abrasiva 47 aplica una fuerza igual sobre la cuchilla de corte en forma de disco 17. Por lo tanto, es suficiente proporcionar a cada par de muelas abrasivas 47 solamente una celda de carga 63.

Sin embargo, en formas de realización preferidas, estarán previstas dos celdas de carga, una para cada muela abrasiva 47, para medir de manera más precisa y considerar cualquier diferencia debida, por ejemplo, a errores al establecer la posición de las muelas abrasivas 47.

Las celdas de carga 63 también puede utilizarse, o alternativamente a lo que se describe anteriormente, para detectar fluctuaciones anómalas en el empuje S, que podrían ser indicativas de un fallo o un daño de los componentes de la máquina de corte 1, por ejemplo, daños de la cuchilla de corte en forma de disco 17. También es posible, cuando ambas muelas abrasivas 47 están provistas de una celda de carga 63, detectar que aplican la misma fuerza en la cuchilla de corte en forma de disco 17, en sentido contrario, permitiendo la intervención del operador, por ejemplo, al ajustar la posición de una o la otra de las muelas abrasivas 47.

Las situaciones anómalas pueden señalarse a través de una señal de alarma, tal como una señal luminosa o una señal acústica. Alternativamente, o en combinación, es posible desplegar una señal de alarma en una pantalla o en un monitor de un ordenador que controla la máquina de corte, o de una unidad de control. También es posible enviar una alarma o una señal de error a través de una aplicación desde un teléfono móvil u otro dispositivo móvil, con el cual está equipado el personal a cargo del control y vigilancia de la máquina.

También puede generase una señal en caso de que se detecten fallos o fluctuaciones anómalos de la carga de afilado, ocurriendo demasiado temprano con respecto al número de cortes realizados. En este caso, el operador puede decir un reemplazo temprano de la cuchilla de corte en forma de disco 17.

Si la máquina de corte tiene un sistema automático para reemplazar la cuchilla de corte en forma de disco, el sistema automático puede reemplazar la cuchilla de corte en forma de disco, por ejemplo, cuando se detectan fallos o valores anómalos de la fuerza de contacto entre las muelas abrasivas y la cuchilla de corte en forma de disco, por ejemplo, fluctuaciones de fuerza significativas. El reemplazo automático puede hacerse también considerando el número de cortes ya realizados. El sistema para reemplazar automáticamente la cuchilla de corte en forma de disco se describe, por ejemplo, en el documento WO-A-2016030124.

En algunas formas de realización, la unidad afiladora con la celda de carga tal como se describe, también puede utilizarse para un reinicio automático de la posición de las muelas abrasivas cuando se reemplaza la cuchilla de corte en forma de disco. Por ejemplo, después de que se haya montado una nueva cuchilla de corte en forma de disco, la unidad afiladora puede moverse radialmente hacia la nueva cuchilla de corte en forma de disco que detecta el empuje aplicado por la cuchilla de corte en forma de disco en por lo menos una de las dos muelas abrasivas por medio de la respectiva celda de carga. Cuando la fuerza detectada por la celda de carga es igual a un valor establecido, por ejemplo 1 kg, se almacena la posición adoptada por el carro 31. Esta es la posición de afilado inicial. En este punto, se realizan los ciclos de afilado que mueven cíclicamente la unidad afiladora hacia y lejos de la cuchilla de corte en forma de disco por medio del accionador 37. La posición de afilado se corrige a medida que la cuchilla de corte en forma de disco se desgasta, causando una reducción en la fuerza de contacto entre la muela abrasiva y la cuchilla de corte en forma de disco, que puede ser detectada por la celda de carga.

Claims (18)

REIVINDICACIONES

1. Unidad afiladora (29) para afilar una cuchilla de corte en forma de disco (17), que comprende:

- por lo menos una muela abrasiva (47) adaptada para girar alrededor de un respectivo eje de rotación (C­ C);

- un accionador de empuje (37) adaptado para empujar la muela abrasiva (47) contra un borde de corte (18) de la cuchilla de corte en forma de disco (17);

- una celda de carga (63) para detectar un empuje axial ejercido en la muela abrasiva (47); caracterizada por un elemento de precarga (61) para precargar la celda de carga (63).

2. Unidad afiladora (29) según la reivindicación 1, en la que el elemento de precarga (61) comprende un accionador adaptado para mover la muela abrasiva (47) en paralelo al eje de rotación (C-C) de la misma y llevar la muela abrasiva (47) a una posición operativa y una posición en reposo, alternativamente.

3. Unidad afiladora (29) según la reivindicación 1 o 2, en la que: la muela abrasiva (47) es solidaria con un árbol de rotación (51); el elemento de precarga (61) está adaptado para aplicar un empuje al árbol de rotación (51) en la dirección del eje de rotación (C-C) de la muela abrasiva (47); y el árbol de rotación (51) coopera con la celda de carga (63) de manera que la celda de carga (63) esté adaptada para detectar una fuerza de reacción restrictiva (F) axial paralela al eje de rotación (C-C) de la muela abrasiva (47).

4. Unidad afiladora (29) según la reivindicación 1 o 2 o 3, en la que: la muela abrasiva (47) está soportada por un árbol de rotación (51) que está soportado de manera giratoria en una camisa (55); el elemento de precarga (61) está adaptado para aplicar un empuje (f61) a la camisa (55) en una dirección axial, paralela al eje de rotación (C­ C) de la muela abrasiva (47); la camisa (55) coopera con la celda de carga (63), que está adaptada para detectar una fuerza de reacción restrictiva (F) ejercida sobre la camisa (55).

5. Unidad afiladora (29) según la reivindicación 4, en la que: la camisa (55) está alojada en una caja (57) sobre la cual está montado el elemento de precarga (61); la celda de carga (55) es solidaria con la caja (57); y la camisa (55) está adaptada para aplicar un empuje sobre la celda de carga (63) bajo la acción del elemento de precarga (61).

6. Unidad afiladora (29) según la reivindicación 5, en la que la camisa (55) está montada sobre la caja (57) de manera que se deslice con respecto a la caja (57) en una dirección paralela al eje de rotación (C-C) de la muela abrasiva (47).

7. Unidad afiladora (29) según la reivindicación 5 o 6, en la que la celda de carga (63) comprende un elemento alargado, con dos extremos constreñidos a la caja (57) y extendiéndose transversalmente a la camisa (55).

8. Unidad afiladora (29) según la reivindicación 7, en la que la camisa (55) presenta dos aberturas (67) opuestas, a través de las cuales se extiende el elemento alargado (63), presentando las aberturas una dimensión tal que permite que la camisa (55) se traslade con respecto a la caja (57) en una dirección paralela al eje de rotación (C­ C) de la muela abrasiva (47).

9. Unidad afiladora (29) según una o más de las reivindicaciones anteriores, que comprende dos muelas abrasivas (47) dispuestas de tal manera que actúen sobre los flancos opuestos de un borde de corte (18) de la cuchilla de corte en forma de disco (17).

10. Unidad afiladora (29) según una o más de las reivindicaciones anteriores, que comprende un carro (31), sobre el cual está soportada dicha por lo menos una muela abrasiva (47); y en la que el carro (31) está asociado con dicho accionador de empuje (37), que está configurado para mover el carro (31) en una dirección radial con respecto a un eje de rotación (A-A) de la cuchilla de corte en forma de disco (17).

11. Máquina (1) para cortar productos alargados (3), que comprende:

- una cuchilla de corte en forma de disco (17) provista de un movimiento de rotación alrededor de un eje de rotación (A-A) de la cuchilla de corte en forma de disco (17) y provista de un movimiento de corte cíclico; - una trayectoria de alimentación para los productos (3) que van a cortarse;

- unos elementos de alimentación (11, 13) para alimentar los productos (3) que van a cortarse a lo largo de la trayectoria de alimentación;

- una unidad afiladora (29) según una o más de las reivindicaciones previas.

12. Método para afilar una cuchilla de corte en forma de disco (17) giratoria que presenta un borde de corte (18), comprendiendo el método las etapas siguientes:

- empujar por lo menos una muela abrasiva (47) contra un flanco del borde de corte (18);

- aplicar una precarga a una celda de carga (63) prevista para detectar un empuje ejercido sobre el flanco del borde de corte (18) por la muela abrasiva (47);

- detectar, con la ayuda de la celda de carga (63) precargada, el empuje ejercido sobre el flanco del borde de corte (18) por la muela abrasiva (47).

13. Método según la reivindicación 12, en el que la muela abrasiva (47) está soportada libre y es accionada en rotación por fricción entre la muela abrasiva (47) y la cuchilla de corte en forma de disco (17).

14. Método según la reivindicación 12 o 13, que comprende asimismo la etapa de controlar el accionador de empuje (37) sobre la base del empuje detectado por medio de la celda de carga (63).

15. Método según una o más de las reivindicaciones 12 a 14, que comprende asimismo la etapa de detectar cualquier fallo de funcionamiento de la unidad afiladora (29) sobre la base del empuje detectado por medio de la celda de carga (63).

16. Método según una o más de las reivindicaciones 12 a 15, que comprende asimismo la etapa de cambiar automáticamente la cuchilla de corte en forma de disco (17) sobre la base del empuje detectado por medio de la celda de carga (63).

17. Método según una o más de las reivindicaciones 12 a 16, que comprende las etapas siguientes:

- mover la muela abrasiva (47) hacia el borde de corte (18) de la cuchilla de corte en forma de disco (17); - definir una posición cero de la muela abrasiva (47) en correspondencia con un valor de empuje establecido detectado por medio de la celda de carga (63).

18. Método según una o más de las reivindicaciones 12 a 17, que comprende las etapas siguientes:

- soportar la muela abrasiva en una camisa alojada en una caja de manera que se deslice en una dirección paralela al eje de rotación de la muela abrasiva;

- precargar la celda de carga mediante la aplicación de un empuje axial sobre la camisa;

- empujar la muela abrasiva en contacto con la cuchilla de corte en forma de disco por medio del accionador de empuje;

- detectar una fuerza aplicada por la camisa sobre la celda de carga, siendo dicha celda de carga solidaria con la caja.