ES2923583T3 - Dispositivo para fabricar mecánicamente un producto de material de relleno - Google Patents

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Abstract

La invención se refiere a un dispositivo para la producción mecánica de un producto de material de embalaje que consta de una hoja continua de papel de una o varias hojas, comprendiendo dicho dispositivo un sistema de alimentación para introducir la hoja de papel en el dispositivo, definiendo así una dirección de transporte. y un dispositivo de corte para separar el producto de material de embalaje de una tirada de material de embalaje tridimensional formado en el dispositivo a partir de la banda de papel. De acuerdo con la invención, un dispositivo de transporte se une al dispositivo de corte en la dirección de transporte, transportando dicho dispositivo de transporte el producto de embalaje separado del dispositivo de corte. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN
Dispositivo para fabricar mecánicamente un producto de material de relleno
La invención se refiere a un dispositivo para fabricar mecánicamente un producto de material de relleno a partir de una banda de papel continua de una o varias capas, tal como una máquina de fabricación de material de embalaje. Los dispositivos genéricos de fabricación de material de relleno se instalan, por ejemplo, en centros de logística como unidad móvil portátil para proporcionar material de acolchado con longitud adecuada cuando se embala un objeto. El material de acolchado se obtiene a partir de un rollo de banda de papel, que ocupa menos espacio que el material de acolchado, en particular un rollo de papel reciclado, o a partir de una banda de papel reciclado apilada. Para fabricar el material de acolchado, la banda de papel se saca de un rollo y se le da forma de tal manera que se forman bolsas de aire, que provocan una amortiguación entre el objeto que se va a embalar y el embalaje exterior.
Para poder embalar una gran variedad de objetos que se han de embalar de forma rápida y segura para el avance, los objetos se guardan mediante procesos de embalaje estandarizados y en embalajes de tamaños estandarizados. Es importante a este respecto que cualquier material de relleno que pueda ser necesario esté siempre disponible en la misma calidad de acolchado y en dimensiones tridimensionales predefinidas para permitir un flujo de trabajo eficiente y reducir los costes de logística.
En el documento DE 10 2012 018 941 A1 se describe un dispositivo conocido para fabricar mecánicamente un producto de embalaje tridimensional o un producto de material de relleno, que se utiliza en el campo técnico descrito anteriormente.
El dispositivo de fabricación conocido crea un producto de material de relleno a partir de un material de banda de papel que se prefabrica con dimensiones de ancho, alto y largo. Para ello se alimenta una banda de papel al dispositivo conocido en una dirección de avance y a continuación se forma la banda de papel en una tira tridimensional de material de relleno en una estación de deformación. A continuación, en la dirección de avance, los productos de material de relleno de longitud predefinida se seccionan de la tira de material de relleno mediante un cortador giratorio.
Sin embargo, a medida que aumenta la velocidad de avance y entrega de los productos de material de relleno, aumenta, en el caso del dispositivo conocido, el riesgo de que, inmediatamente después de que un producto de material de relleno haya sido seccionado separándolo de la tira de material de relleno, el avance posterior de la tira de material de relleno que sigue posteriormente se vea obstaculizado por el producto de material de relleno seccionado anterior y de que se produzca un atasco en el avance. Debido a las altas velocidades de entrega, un atasco de material en el transportade a menudo conduce a un bloqueo que solo puede solucionarse mediante la intervención manual de mantenimiento por parte de un operario en el dispositivo de fabricación, lo que conduce a una interrupción en el proceso de embalaje.
Se ha hallado que en el caso de un atasco en el avance, los operarios tienden a intentar despejar el atasco a través de la abertura de salida para retirar el producto de material de relleno. Dado que la chuchilla de corte de un cortador rotatorio presenta un riesgo significativo de lesiones, los dispositivos de fabricación comercialmente disponibles por regla general presentan medidas de protección estructural adicionales que evitan la intervención manual a través de la abertura de salida que da acceso al dispositivo de fabricación. Sin embargo, una estructura más compleja con trampillas protectoras y similares complica el proceso de mantenimiento requerido en el dispositivo de fabricación en los modelos conocidos para eliminar adecuadamente el atasco en el avance y volver a poner el dispositivo en funcionamiento. Además, los costes de adquisición de un dispositivo de este tipo aumentan debido a las medidas estructurales adicionales.
El documento de patente EP 0523382 A2 divulga un dispositivo según el preámbulo de la reivindicación 1.
El objetivo de la invención es superar las desventajas del estado de la técnica, en particular proporcionar un dispositivo para fabricar mecánicamente un producto de material de relleno que presente una alta velocidad de entrega con una baja probabilidad de atasco de material y que también cumpla con altos requisitos de seguridad.
Este objetivo se consigue mediante el objeto de acuerdo con la reivindicación 1. Según este se prevé un dispositivo para fabricar mecánicamente un producto de material de relleno a partir de una banda de papel continua de una o varias capas. El dispositivo de fabricación comprende un alimentador para introducir la banda de papel en el dispositivo, mediante lo cual se define una dirección de avance, y un equipo de corte para seccionar el producto de material de relleno de una tira de producto de material de relleno tridimensional formada a partir de la banda de papel en el dispositivo. De acuerdo con la invención, al equipo de corte le sigue en la dirección de avance un equipo de expulsión, que hace avanzar el producto de material de relleno seccionado alejándolo del equipo de corte.
Gracias a la expulsión del producto de material de relleno inmediatamente en el momento del seccionamiento de la tira de producto de material de relleno previa, se evita una colisión de la tira de material de relleno previa con el producto de material de relleno. Se descarta de forma fiable un atasco de papel a continuación del equipo de corte a medido. Con la medida de acuerdo con la invención de evacuar el producto de material de relleno, la velocidad de entrega del dispositivo de fabricación pudo incrementarse significativamente y los tiempos de mantenimiento pudieron reducirse considerablemente. Las intervenciones de mantenimiento debidas a un atasco del avance después del equipo de corte se redujeron a un nivel insignificante. Debido a su disposición posterior en el flujo de avance en relación con el equipo de corte, el equipo de expulsión constituye una protección eficaz contra la penetración en el área del equipo de corte del dispositivo de fabricación a través de la abertura de salida, sin que sean necesarias medidas estructurales adicionales.
Preferiblemente, el dispositivo de fabricación funciona de forma completamente automática, de tal manera que se fabrican uno o más productos de material de relleno a petición del usuario y son entregados por el dispositivo, en particular sin que sea necesaria la intervención del operario. La banda de papel con la que se alimenta al dispositivo es en particular esencialmente bidimensional, con dimensiones de ancho y largo especificadas, superando en particular la dimensión de largo varias veces la dimensión de ancho, y con una dimensión de alto despreciable representada por el grosor de la banda de papel. En particular, el dispositivo comprende un receptáculo de banda de papel desde el cual el alimentador hace llegar la banda de papel al dispositivo. La banda de papel puede mantenerse en reserva en el receptáculo en forma de rollo y/o pila. El alimentador aplica fuerzas accionadoras a la banda de papel en una dirección de avance predefinida. En particular, la dirección de avance coincide con una dirección de extensión principal del dispositivo de fabricación, en particular una carcasa o un soporte de carcasa del dispositivo de fabricación. A lo largo de la trayectoria de la banda de papel hacia y a través del dispositivo de fabricación, la banda de papel bidimensional es conformada para formar una tira tridimensional de material de relleno. En particular, el dispositivo de fabricación presenta un canal de avance que se estrecha. En el canal de avance, los bordes longitudinales de la banda de papel se doblan hacia el centro de la banda de papel para formar huecos de aire. En particular, el dispositivo de fabricación presenta ruedas de estampado que deforman la banda de papel para formar una tira de material de relleno tridimensional. En particular, las ruedas de estampado transmiten fuerzas accionadoras a la banda de papel. La tira de material de relleno llega al equipo de corte, que en particular secciona un tramo de la tira de material de relleno a intervalos de tiempo y/o de longitud predefinidos. Se sobreentiende que el equipo de corte también puede conformar adicionalmente la tira de material de relleno y/o puede aplicar fuerzas accionadoras a la tira de material de relleno.
El equipo de expulsión que sigue al equipo de corte confiere fuerzas accionadoras al producto de material de relleno en la dirección de avance o en una dirección que presenta una componente direccional predominante en la dirección de avance para retirar el producto de material de relleno del área de trabajo del equipo de corte. En particular, el equipo de expulsión propulsa el producto de material de relleno seccionado hasta y/o a través de una abertura de salida en el dispositivo de fabricación, de modo que el producto de material de relleno puede ser utilizado posteriormente por un operario. En particular, el equipo de expulsión transfiere fuerzas accionadoras a la tira de material de relleno al menos inmediatamente antes de que el equipo de corte seccione el producto separándolo de la tira de material de relleno. En particular, estructuralmente, el equipo de expulsión está dispuesto directamente a continuación del equipo de corte en la dirección de avance.
En una realización preferida, la velocidad de avance conferida al producto de material de relleno y/o a la tira de material de relleno por el equipo de expulsión es igual o mayor que la velocidad de avance conferida a la banda de papel por el alimentador. El alimentador determina la velocidad de avance a la que la banda de papel es proporcionada al dispositivo de fabricación y al equipo de corte. El equipo de expulsión agarra la banda de papel conformada para formar una tira de material de relleno y la hace avanzar ulteriormente en la dirección de avance a una velocidad de avance que corresponde al menos a la velocidad de alimentación. De este modo se consigue que la tira de material de relleno esté sujeta y/o guiada tanto por el alimentador como por el equipo de expulsión, al menos en el momento del seccionamiento. En particular, el equipo de corte está coordinado con el equipo de expulsión y/o con el alimentador de tal manera que la tira de material de relleno ya sea guiada antes de ser seccionada. Debido a que velocidad de expulsión es al menos igual a la velocidad de alimentación se asegura además que, después de que se haya seccionado el producto de material de relleno, el borde delantero de la tira de material de relleno sea llevado por el alimentador y/o por el equipo de corte al área de influencia de las fuerzas accionadoras, en particular al área de acoplamiento del equipo de expulsión, sin que este entre en contacto con un borde corto trasero del producto de material de relleno.
En una realización preferida, el alimentador y/o el equipo de expulsión están sincronizados con el equipo de corte de tal manera que, antes y/o durante el seccionamiento del producto de material de relleno, el alimentador y el equipo de expulsión aplican fuerzas transportadoras a la tira de material de relleno. Se sobreentiende que se pueden conferir fuerzas transportadoras a la tira de material de relleno y/o a la banda de papel o al producto de material de relleno en arrastre de fuerza, tal como por acoplamiento de fricción o dentado, o sin contacto, tal como por la aplicación de aire comprimido. El equipo de corte secciona oportunamente la tira de material de relleno que pasa a través del equipo de corte a una velocidad de avance generada por el alimentador y/o el equipo de expulsión. En particular, la velocidad de avance (alimentación) es constante antes y durante y/o después del seccionamiento. El seccionamiento del producto de material de relleno tiene lugar así en el flujo de avance sin pérdida de tiempo. Además, se asegura que el producto de material de relleno seccionado experimente fuerzas transportadoras desde el momento del seccionamiento, que evitan que permanezca de forma no guiada en el dispositivo de fabricación, de modo que no se produzcan atascos de material en el avance. En particular, el alimentador, el equipo de expulsión y el equipo de corte presentan estados iniciales y/o posiciones iniciales, que están en coordinación entre sí, de modo que, cuando un tramo de banda de papel delantero pasa por primera vez, el dispositivo de corte a medida secciona un primer producto de material de relleno de la tira de material de relleno formada justo inmediatamente después de que el equipo de expulsión confiera por primera vez fuerzas accionadoras de avance al inicio de la tira de material de relleno que va por delante. En particular, el equipo de expulsión se controla sincrónicamente con el equipo de corte de tal manera que un producto de material de relleno es seccionado separándolo de la tira de material de relleno tan pronto como el equipo de expulsión confiere fuerzas accionadoras de expulsión a un borde delantero de la tira de material de relleno.
En una realización preferida, el alimentador y/o el equipo de expulsión y el equipo de corte están coordinados entre sí de tal manera que la tira de material de relleno queda sometida a esfuerzo de tracción, en particular durante el seccionamiento. En particular, el equipo de expulsión confiere a un borde delantero de la tira de material de relleno y/o a la tira de material de relleno una velocidad de avance (expulsión) que preferiblemente es ligeramente mayor, por ejemplo de un 1 a un 10 % mayor que la alimentación. En particular, la velocidad de expulsión solo aumenta poco antes y/o durante el seccionamiento del producto de material de relleno. Alternativa o adicionalmente, puede estar previsto que, para generar el esfuerzo de accionamiento, se aumente temporalmente la distancia entre un punto de acoplamiento del alimentador a la banda de papel y un punto de acoplamiento del equipo de expulsión a la tira de material de relleno. El hecho de que la tira de material de relleno quede sometida a un ligero esfuerzo de tracción permite establecer la longitud con exactitud. Si se utilizan herramientas de corte para el seccionamiento, estas se ven sujetas a menos desgaste.
En una realización preferida, el dispositivo presenta una unidad de engranaje de accionamiento que controla y/o propulsa el alimentador y/o el equipo de expulsión de tal manera que, después del seccionamiento de un producto de material de relleno, el avance de la tira de material de relleno continúa hasta que un borde de la tira de material de relleno en la dirección de avance engrana con el equipo de expulsión. En particular, la unidad de engranaje de accionamiento presenta un sistema sensor para detectar fuerzas accionadoras y/o un control de tiempo que mide si el borde delantero de la tira de material de relleno se ha acoplado con el equipo de expulsión. Después de que se haya generado un producto de material de relleno, la unidad de engranaje de accionamiento continúa funcionando, en particular sin la intervención de un operario, hasta que la tira de material de relleno haya sido guiada tanto a través del alimentador como del equipo de expulsión. Esto evita que un final de la tira de material de relleno quede sin guiar en el dispositivo de fabricación después de que se haya seccionado el producto de material de relleno y provoque posiblemente un atasco de avance cuando se reinicie el dispositivo de fabricación.
En una realización preferida, el alimentador y/o el equipo de expulsión presentan un sistema de ruedas. En particular, el sistema de ruedas agarra al menos uno de la banda de papel, la tira de material de relleno y el producto de material de relleno entre dos ruedas transportadoras dispuestas de manera opuesta, en particular a lo largo de la dirección de avance. Preferiblemente, el alimentador y el equipo de expulsión comprenden en cada caso un sistema de ruedas. En particular, el sistema de ruedas del alimentador se implementa como un par de ruedas de estampado, que conforma la banda de papel para formar una tira de material de relleno. Preferiblemente, el sistema de ruedas hace avanzar la banda de papel, la tira de material de relleno y/o el producto de material de relleno a lo largo de la dirección de avance y/o de una dirección de paso definida por una tangente común a las respectivas circunferencias exteriores de las ruedas transportadoras del sistema de ruedas. En particular, la dirección de paso es la misma que la dirección de avance. Alternativamente, puede estar previsto que las direcciones de paso de un sistema de ruedas del alimentador y de un sistema de ruedas del equipo de expulsión se crucen en un ángulo de menos de 45° y más de 5°.
En una realización preferida, el alimentador y/o el equipo de expulsión comprenden en particular un sistema de ruedas cada uno con dos ruedas transportadoras cada uno dispuestas lateralmente opuestas en particular con respecto a la dirección de avance. En particular, las ruedas transportadoras de un respectivo sistema de ruedas presentan diferentes diámetros de rueda. Preferiblemente, las distancias entre los ejes de las ruedas transportadoras de un respectivo sistema de ruedas están infradimensionadas con respecto al diámetro de la rueda o la suma de los radios de las dos ruedas transportadoras de tal manera que las ruedas transportadoras están pretensadas elásticamente una contra otra. Mediante el pretensado elástico se puede asegurar una transmisión suficiente de fuerza propulsora a la tira de material de relleno y/o al producto de material de relleno incluso en el caso de ruedas transportadoras no perfiladas. La pretensión elástica dificulta el acceso a través del alimentador o el equipo de expulsión al área del equipo de corte.
En una realización preferida, el alimentador y/o el equipo de expulsión presentan al menos una rueda transportadora cada uno. La al menos una rueda transportadora comprende preferiblemente un área de rodadura elásticamente deformable. En particular, la rueda transportadora está formada por un cuerpo elastomérico, tal como un cuerpo de espuma de PU. En particular, la rueda transportadora presenta un perfil dentado. El alimentador y/o el equipo de expulsión presentan preferiblemente dos ruedas transportadoras cada uno, una de las cuales presenta un perfil dentado y la otra rueda transportadora presenta un perfil dentado diametralmente opuesto, en el que engrana el dentado de la primera rueda transportadora, en particular transmitiendo fuerzas accionadoras. Un arrastre de fuerza, que transmite fuerzas accionadoras, entre las ruedas transportadoras y/o el equipo de expulsión puede transmitir fuerzas accionadoras de manera fiable a la banda de papel y/o a la tira de material de relleno sin que las dos ruedas transportadoras tengan que ser propulsadas. Esto permite que el dispositivo de fabricación se construya de forma económica.
En una realización preferida, el equipo de corte presenta un cortador rotatorio, que comprende en particular dos partes de herramienta, cada una montada en un árbol y dispuesta lateralmente opuesta con respecto a la dirección de avance.
En particular, el cortador rotatorio comprende una almohadilla de corte en una parte de la herramienta y una cuchilla en la parte de la herramienta opuesta. En particular, la cuchilla de corte esencialmente rectilínea preferiblemente se extiende transversalmente, esencialmente en perpendicular a la dirección de avance. En particular, la cuchilla está dispuesta delante y/o detrás de al menos un saliente de perforación y/o receptáculo de ranura en la dirección del árbol. Preferiblemente, una parte de herramienta presenta al menos el saliente de perforación y la otra parte de herramienta presenta al menos un receptáculo de ranura en el que engrana el saliente de perforación al rotar el cortador rotatorio.
En una realización preferida, el dispositivo presenta una estación de preformado, que en particular se encuentra posteriormente al alimentador en la dirección de avance y conforma la banda de papel para formar una tira de material de relleno tridimensional. En particular, la estación de preformado está formada por una tolva para conformar la banda de papel y/o un sistema de ruedas del alimentador, que se encuentra en acoplamiento de avance y/o de estampado con la banda de papel.
En una realización preferida, el equipo de corte presenta una herramienta perforadora para realizar un perforado en la tira de material de relleno, que comprende al menos un saliente de perforación, al menos un receptáculo de perforación y al menos un rascador. En particular, el saliente de perforación y el al menos un receptáculo de perforación, tal como un receptáculo de ranura, están asociados entre sí de tal manera que, para el perforado, el al menos un saliente de perforación puede moverse entrando y saliendo del al menos un receptáculo de perforación, tal como el receptáculo de ranura. En particular, el rascador está asociado al al menos un saliente de perforación y/o al al menos un receptáculo de perforación de tal manera que, durante la salida, la tira de material de relleno perforada es retirada del al menos un saliente de perforación y/o del al menos un receptáculo de perforación. En particular, la herramienta perforadora está realizada conforme a la solicitud de patente alemana 102013 015 875.3 con fecha de solicitud del 23 de septiembre de 2013.
Otras características y ventajas de la invención quedan claras a partir de la siguiente descripción de realizaciones preferidas de acuerdo con las figuras adjuntas, en las que muestran:
la Figura 1 una vista en perspectiva de la estructura interna del dispositivo de fabricación de acuerdo con un primer ejemplo de realización; y
la Figura 2 una representación en corte del dispositivo de fabricación de acuerdo con la figura 1.
En las figuras 1 y 2, un dispositivo 10 de acuerdo con la invención para fabricar mecánicamente un producto de material de relleno está indicado en general con la referencia 10. En las representaciones, el dispositivo de fabricación 10 está representado sin carcasa, de modo puede verse el soporte de carcasa 13 y los componentes del dispositivo de fabricación 10 relevantes para la invención. El dispositivo de fabricación 10 comprende un alimentador 2, que extrae de un receptáculo de papel una banda de papel, no representada en detalle, presente en forma de rollos o pilas, por ejemplo, la desenrolla de un rollo o la toma de una pila, y tira de ella en una dirección de avance F hasta el interior del dispositivo de fabricación 10.
El alimentador 2 comprende una tolva de alimentación 21 que se estrecha desde un receptáculo de papel (no representado en detalle) hasta un canal de avance que discurre a través del soporte de carcasa en su dirección de extensión y que desemboca en una abertura de salida 9. El alimentador comprende además un sistema de ruedas 23 directamente a continuación de la tolva de alimentación 21, que está montado de forma giratoria en el soporte de carcasa 11 y aplica fuerzas de avance a la banda de papel tangencialmente a las ruedas. Cuando la banda de papel es introducida a través de la tolva 21, la banda de papel desenrollada en forma de tubo o banda es comprimida en su extensión volumétrica radialmente con respecto a la dirección de avance F, de modo que mediante dobleces y pliegues de tramos de banda de papel individuales se crean cavidades de aire, que determinan un efecto de amortiguación del producto de material de relleno que se va a fabricar.
El sistema de ruedas 23 del alimentador 2 está formado por dos ruedas transportadoras 23a, 23b dispuestas de manera opuesta a lo largo del canal de avance, de las cuales en particular solo una está accionada giratoriamente (no se representa en detalle). El accionamiento giratorio se puede derivar de una unidad de engranaje de accionamiento 120 a través de un engranaje (no representado en detalle) o un sistema de correa dentada. La segunda rueda transportadora 23b del sistema de ruedas 23 está montada esencialmente de manera libremente giratoria. Las ruedas transportadoras 23a, 23b están en acoplamiento mutuo de modo que las fuerzas accionadoras de la rueda transportadora 23a accionada se confieren a la rueda transportadora 23b. Como se puede ver en la figura 2, el árbol giratorio 25b de la rueda transportadora 23b que gira libremente y el árbol giratorio 25a de la rueda transportadora 23a están dispuestos a una distancia radial entre sí en el soporte de carcasa 13 que está infradimensionada con respecto al diámetro exterior máximo de las ruedas transportadoras, de modo que se obtiene un solapamiento de las ruedas transportadoras y, por lo tanto, un área de contacto de avance 26 entre las ruedas transportadoras 23a, 23b. Las ruedas transportadoras 23a, 23b están pretensadas elásticamente una contra otra.
La rueda transportadora 23a accionada está provista de un área de rodadura 24 elásticamente deformable, tal como una banda de rodadura de espuma, que se deforma elásticamente en el área de contacto 24 con respecto a la rueda transportadora 23b arrastrada. Ambas ruedas transportadoras 23a, 23b pueden estar fabricadas predominantemente o por completo de un material elástico, tal como espuma o, como la rueda transportadora 23a, pueden presentar un área de rodadura 24 elástica o una superficie de rodadura elástica, por ejemplo de espuma. Alternativamente, las ruedas transportadoras 23a, 23b están configuradas como ruedas dentadas que engranan entre sí y se acoplan a la banda de papel y logran también un estampado de las bolsas de aire en la banda de papel para formar una tira de material de relleno.
El sistema de ruedas 23 agarra la banda de papel preformada por la tolva 21 y, por medio de la fuerza de compresión que actúa sobre la banda de papel preformada entre las ruedas transportadoras 23a, 23b, forma dobleces y pliegues en la banda de papel, de modo que se preforma una tira de material de relleno tridimensional con bolsas de aire de acolchamiento. La dirección de avance F está definida específicamente por una tangente común a las dos ruedas de avance 23a, 23b del alimentador 2. Alternativamente, la dirección de avance F se determina a partir de la extensión de paso de la tira de la banda papel o de la tira de material de relleno cuando pasa a través del dispositivo 10. La tolva 21 y el sistema de ruedas 23 del alimentador 2 forman juntos una estación de preformado. Un ejemplo de un alimentador que da lugar a un preformado es la estación de preformado de acuerdo con el documento d E 102012 018 941 A1.
En la dirección de avance F, al alimentador le sigue un equipo de corte 4, igualmente en el soporte de carcasa. El equipo de corte presenta una herramienta perforadora del tipo conocido, por ejemplo, de la solicitud de patente alemana 102013015875.3 con fecha de solicitud 23/09/2013.
La herramienta perforadora comprende dos partes de herramienta 127, 129 dispuestas de manera opuesta y esencialmente simétricas a la dirección de avance. Cada una de las partes de la herramienta 127, 129 está montada de forma giratoria sobre un árbol 27, 27' en el soporte de carcasa 13. Una parte de herramienta presenta una cuchilla 37 que corta una tira de material de relleno transportada en la dirección de avance F durante una revolución alrededor del árbol 27. La segunda parte de la herramienta, que gira alrededor del árbol 27' de manera sincrónica con respecto a la primera, presenta una almohadilla de corte 183. La almohadilla de corte 183 y la cuchilla 37 entran en contacto de corte para seccionar el producto de material de relleno separándolo de la tira de material de relleno. Los árboles 27, 27' son accionados rotativamente por un engranaje de accionamiento 161, 161' respectivo que propulsa en rotación el cortador rotatorio formado por la cuchilla 37 y la almohadilla de corte 183. Las ruedas dentadas 161, 161' presentan en cada caso entalladuras de material 163, en particular circulares, que están distribuidas uniformemente con simetría de revolución a lo largo del perímetro. Por medio de las entalladuras de material 163 se reduce el peso de las ruedas dentadas propulsoras 161, 161' y se reduce la inercia rotacional.
En la dirección de avance F, un equipo de expulsión 6 sigue directamente al equipo de corte 4. El equipo de expulsión 6 presenta dos ruedas transportadoras 61, 63, cuyos árboles giratorios 69, 69' están dispuestos en lados opuestos de un canal de avance del soporte de carcasa 13 que discurre a lo largo de la dirección de avance F. La rueda transportadora 61 presenta un diámetro mayor que la rueda transportadora 63. El árbol 69' de la rueda transportadora 63 está dispuesto en la dirección de avance a una distancia con respecto al árbol 27' del equipo de corte 4 menor que la del árbol 69 con respecto al árbol 27. La distancia entre los árboles 69, 69' del equipo de expulsión está infradimensionada con respecto al diámetro exterior máximo de las ruedas transportadoras 61, 63, de modo que se forma un área de contacto 66 que se encuentra bajo pretensión de compresión entre las ruedas transportadoras 61, 63. Debido a la disposición opuesta de los árboles 69, 69' no exactamente en perpendicular a la dirección de avance F o desplazada en la dirección de avance F, el resultado es una dirección de expulsión D entre las ruedas transportadoras 61, 63, que cruza la dirección de avance F definida por el alimentador y/o la extensión del soporte de carcasa. La dirección de expulsión D viene dada por una tangente común a las ruedas transportadoras 61, 63. Las ruedas transportadoras 61, 63 presentan una superficie de rodadura elástica o están fabricadas predominantemente o por completo de un material elástico, tal como espuma.
La abertura de salida 9 del dispositivo 10 está cubierta por una trampilla 91 montada de manera pivotante. La trampilla 91 está configurada a modo de válvula de retención. En particular, la trampilla 91 está montada en la abertura de distribución 9 de tal manera que la dirección de expulsión D a través de las ruedas transportadoras 61, 63 es esencialmente perpendicular a la trampilla 91 cerrada.
El árbol 69 de la rueda transportadora 61 presenta un piñón de accionamiento 68. La unidad de engranaje de accionamiento 120 acciona un piñón de accionamiento 121 que, a través de una correa dentada 123, aplica fuerzas accionadoras de giro al piñón de accionamiento 68 del equipo de expulsión 6. Un rodillo tensor 28 está dispuesto en el soporte de carcasa 13 de tal manera en relación con el piñón de accionamiento 121 y la correa dentada 123 que aplica a la correa dentada una pretensión en perpendicular a la dirección de avance de la correa dentada 123. El rodillo tensor o de desviación 28 hace contacto con la superficie exterior no dentada de la correa dentada 123 para desviar la correa dentada. La unidad de engranaje de accionamiento 120 también genera fuerzas accionadoras de giro para el equipo de corte 4. Las fuerzas accionadoras se transmiten al equipo de corte 4 a través de las ruedas dentadas 161, 161', lo cual no se muestra en detalle en las figuras en aras de la claridad.
La velocidad de giro del sistema de ruedas 23 del alimentador 2 está coordinada con la velocidad de giro de las ruedas transportadoras 61, 63 del equipo de expulsión 6 y con la velocidad de giro del equipo de corte 4 de tal manera que el equipo de corte 4 alcanza una posición de corte cuando una tira de material de relleno entregada por el alimentador 2 se acopla con las ruedas transportadoras 61, 63 del equipo de expulsión 6. La posición de corte está definida por el hecho de que la cuchilla 37 esté en contacto con la almohadilla de corte 183 y, en particular, esté orientada en paralelo a esta. Además, puede estar previsto que el dispositivo presente una posición de mantenimiento predeterminada para la primera puesta en servicio, para establecer una posición predefinida del equipo de corte 6, en particular del cortador rotatorio.
Los sistemas de ruedas 23, 62 del alimentador 2 y del equipo de expulsión 6, así como las ruedas dentadas 161, 161' del equipo de corte 4 funcionan de manera sincrónica, en particular a diferentes velocidades. Esto significa que las ruedas transportadoras 23a, 23b, 61, 63 y las ruedas dentadas 161, 161' giran en una relación de tiempo y velocidad predeterminada unas respecto a otras.
La unidad de engranaje de accionamiento 120 puede estar configurada mediante un sistema sensor o de control de tiempo (no representados en detalle) de tal manera que, después de que un producto de material de relleno haya sido seccionado separándolo de una tira de material de relleno, al menos el alimentador 2 continúa funcionando hasta que el borde delantero de la tira de material de relleno que sigue al producto de material de relleno se acopla con el equipo de expulsión 6. Esto garantiza que la instalación se detenga en un estado operativo predefinido y que no se produzcan atascos de material cuando se vuelva a poner en marcha.
La velocidad de rotación del equipo de corte 4 está preferiblemente coordinada con la velocidad de rotación del alimentador 2 y del equipo de expulsión 6 de tal manera que una longitud predefinida de la tira de material de relleno a lo largo de la dirección de avance F pasa a través del dispositivo 10 dentro de una revolución entre una posición de corte y otra. La velocidad del equipo de corte es ajustable preferiblemente con respecto a la velocidad de avance del alimentador 2 y del equipo de expulsión 6 para ajustar la longitud del producto de material de relleno que se va a fabricar. Preferiblemente, las velocidades de rotación están sincronizadas entre sí en una relación predeterminada. Este objetivo se logra mediante un engranaje de la unidad de engranaje de accionamiento 120 así como mediante la relación multiplicadora proporcionada por el piñón de accionamiento 121, un engranaje del alimentador, el piñón de accionamiento 68 y las ruedas dentadas 161, 161'.
El proceso de fabricación de un producto de material de relleno es el siguiente: La banda de papel se introduce en el dispositivo 10 mediante el alimentador 2 en la dirección de avance F a lo largo de la extensión longitudinal del soporte de carcasa 13 y es preformada para formar una tira de material de relleno tridimensional a medida que pasa a través del sistema de ruedas 23 del alimentador 2. La velocidad de alimentación del alimentador 2 está coordinada a este respecto de manera sincrónica con la velocidad de giro del cortador rotatorio del equipo de corte 4 y su posición de giro inicial predefinida de tal manera que el sistema de ruedas 62 del equipo de expulsión 6, que comprende las ruedas transportadoras 61, entra en acoplamiento de avance con la tira de material de relleno 63 antes de que la cuchilla 37 del equipo de corte 4 alcance la posición de corte para seccionar el producto de material de relleno y separarlo de la tira de material de relleno.
El equipo de expulsión 6 aplica una velocidad de expulsión al producto de material de relleno que es mayor o igual que la velocidad de alimentación aplicada por el alimentador 2 a la tira de material de relleno. Esto asegura que no se produzcan atascos de papel. Preferiblemente, la tira de material de relleno es guiada bajo esfuerzo de accionamiento dentro del dispositivo en el momento del seccionamiento debido a una velocidad de expulsión que es entre un 0,1 % y un 20 %, en particular entre un 0,1 % y un 10 %, preferiblemente entre un 0,1 % y un 5 % superior.
A continuación, el producto de material de relleno es transportado por el equipo de expulsión 6 en dirección a la abertura de salida 9, siendo la velocidad de avance lo suficientemente alta como para empujar la trampilla de cierre 91 para abrirla. Alternativamente, la unidad de engranaje de accionamiento 120 abre la trampilla de cierre 91 en intervalos de manera sincronizada con el equipo de corte 4 y/o con el equipo de expulsión 6 o en un intervalo de tiempo predefinido para el seccionamiento.
La cuchilla 37 del equipo de corte 4 está integrada en una herramienta perforadora con una parte de herramienta de saliente 127 y una parte de herramienta de receptáculo 129, que producen perforaciones que conservan la forma en el borde trasero del producto de material de relleno y el borde delantero del material de relleno. La parte de herramienta de receptáculo 129 presenta una almohadilla de corte 183 y escotaduras de ranura 177a, 177b en las que penetran los salientes de perforación 45a, 45b de la parte de herramienta de saliente 127 opuesta. En la parte de herramienta de saliente 129 está previsto un rascador 57, que está realizado como barra de espuma de PU para retirar la tira de material de relleno de la herramienta perforadora después del perforado.
Las características divulgadas en la anterior descripción, en las figuras y las reivindicaciones pueden ser importantes tanto individualmente como en cualquier combinación para la implementación de la invención en las diferentes configuraciones.
2 alimentador
4 equipo de corte
6 equipo de expulsión
9 abertura de salida
10 dispositivo de fabricación
13 soporte de carcasa
21 tolva de alimentación
23, 62 sistema de ruedas
23a, 23b, 61,63 ruedas transportadoras
24 área de rodadura
25a, 25b árbol giratorio
26, 66 área de contacto de avance
27, 27', 69, 69' árbol
28 rodillo tensor
37 cuchilla
45a, 45b salientes de perforación
57 rascador
68 piñón de accionamiento
91 trampilla
120 unidad de engranaje de accionamiento
121 piñón de accionamiento
123 correa dentada
127 parte de herramienta de saliente
129 parte de herramienta de receptáculo
161, 161' ruedas dentadas
183 almohadilla de corte
177a, 177b escotaduras de ranura
163 entalladuras de material
D dirección de expulsión
F dirección de avance

Claims (15)

REIVINDICACIONES
1. Dispositivo (10) para fabricar mecánicamente un producto de material de relleno a partir de una banda de papel continua de una o varias capas que comprende:
- un alimentador (2) para introducir la banda de papel en el dispositivo, mediante lo cual se define una dirección de avance (F), y
- un equipo de corte (4) para seccionar el producto de material de relleno de una tira de material de relleno tridimensional formada a partir de la banda de papel en el dispositivo (10), en donde el equipo de corte (4) presenta un cortador rotatorio,
en donde al equipo de corte (4) le sigue en la dirección de avance (F) un equipo de expulsión (6) que es apto para transportar el producto de material de relleno seccionado alejándolo del equipo de corte (4), caracterizado por que el equipo de expulsión es apto para conferir a un borde delantero de la tira de material de relleno y/o a la tira de material de relleno una velocidad de expulsión entre un 0,1 % y un 20 % mayor que el alimentador.
2. Dispositivo (10) según la reivindicación 1, caracterizado por que la velocidad del equipo de corte (4) es ajustable con respecto a la velocidad de avance del alimentador (2) y del equipo de expulsión (6) para ajustar la longitud del producto de material de relleno que va a fabricarse.
3. Dispositivo (10) según la reivindicación 1, caracterizado por que el equipo de expulsión (6) puede aplicar una velocidad de expulsión al producto de material de relleno que es entre un 0,1 % y un 10 %, preferiblemente entre un 0,1 % y un 5 % mayor que la velocidad de alimentación aplicada por el alimentador (2) a la tira de material de relleno.
4. Dispositivo (10) según alguna de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que el alimentador (2) y/o el equipo de expulsión (6) están sincronizados con el equipo de corte (4) de tal manera que, antes y/o durante el seccionamiento del producto de material de relleno, el alimentador (2) y el equipo de expulsión (6) aplican fuerzas transportadoras a la tira de material de relleno.
5. Dispositivo (10) según la reivindicación 4, caracterizado por que el equipo de expulsión (6) está controlado de forma sincrónica con el equipo de corte (4) de tal manera que un producto de material de relleno es separado de la tira de material de relleno tan pronto como el equipo de expulsión (6) aplica fuerzas accionadoras de expulsión a un borde delantero del material de relleno.
6. Dispositivo (10) según alguna de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que el alimentador (2) y/o el equipo de expulsión (6) y el equipo de corte (4) están coordinados entre sí de tal manera que la tira de material de relleno queda sometida a esfuerzo de tracción durante el seccionamiento.
7. Dispositivo (10) según alguna de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que el dispositivo presenta una unidad de engranaje de accionamiento (120) que es apta para controlar el alimentador (2) y/o el equipo de expulsión (6) de tal manera que, después del seccionamiento de un producto de material de relleno, el avance de la tira de material de relleno continúe hasta que un borde delantero de la tira de material de relleno en el sentido de avance llega a acoplarse con el equipo de expulsión (6), en donde en particular la unidad de engranaje de accionamiento (120) presenta un sistema sensor para detectar fuerzas accionadoras y/o un control de tiempo.
8. Dispositivo (10) según la reivindicación 7, caracterizado por que la unidad de engranaje de accionamiento (120) está configurada, además, para generar fuerzas accionadoras de giro para el equipo de corte (4).
9. Dispositivo (10) según alguna de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que el alimentador (2) y/o el equipo de expulsión (6) presentan un sistema de ruedas (23, 62) que es apto para recibir entre dos ruedas transportadoras (23a, 23b, 61, 63) en particular al menos uno de la banda de papel, la tira de material de relleno y el producto de material de relleno y para hacerlo avanzar a lo largo de la dirección de avance (F) y/o de una dirección de paso (D) definida por una tangente común a un perímetro exterior respectivo de las ruedas transportadoras (23a, 23b, 61, 63) del sistema de ruedas (23, 62).
10. Dispositivo (10) según alguna de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que el alimentador (2) y/o el equipo de expulsión (6) presentan cada uno un sistema de ruedas (23, 62) con dos ruedas transportadoras (23a, 23b, 61, 63) cada uno, dispuestas en particular lateralmente opuestas con respecto a la dirección de avance (F) y que presentan diferentes diámetros de rueda.
11. Dispositivo (10) según alguna de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que el alimentador (2) y/o el equipo de expulsión (6) presentan cada uno un sistema de ruedas (23, 62) con dos ruedas transportadoras (23a, 23b, 61, 63) cada uno, dispuestas en particular lateralmente opuestas con respecto a la dirección de avance (F) y cuya distancia entre ejes de rueda está infradimensionada con respecto al diámetro de rueda de tal manera que las ruedas transportadoras (23a, 23b, 61, 63) están pretensadas elásticamente una contra otra.
12. Dispositivo (10) según alguna de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que el alimentador (2) y/o el equipo de expulsión (6) presentan cada uno al menos una rueda transportadora (23a, 23b, 61, 63) que comprende preferiblemente un área de rodadura (24) elásticamente deformable, en donde en particular la rueda transportadora (23a, 23b, 61, 63) está formada por un cuerpo elastomérico, tal como un cuerpo de espuma de PU, y/o que presenta un perfil dentado que engrana en particular en un perfil dentado de una rueda transportadora (23a, 23b, 61, 63) opuesta respectiva en particular para la transmisión de fuerzas accionadoras.
13. Dispositivo (10) según alguna de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que el equipo de corte (4) presenta un cortador rotatorio que comprende dos partes de herramienta montadas cada una en un árbol (27, 27') y que en particular presenta una cuchilla (37) y una almohadilla de corte (73), en donde en particular la cuchilla (37) esencialmente rectilínea se extiende transversalmente, en particular esencialmente en perpendicular a la dirección de avance (F), y/o en donde anteriormente y/o posteriormente a la cuchilla (37) en el sentido de giro (R) del árbol (27) hay dispuesto al menos un saliente de perforación (45a, 45b) y/o un receptáculo de ranura (177a, 177b).
14. Dispositivo (10) según alguna de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que presenta una estación de preformado dispuesta en particular posteriormente al alimentador en la dirección de avance y que es apta para deformar la banda de papel en una tira de material de relleno tridimensional, en donde la estación de preformado está formada en particular por una tolva (21) para dar forma a la banda de papel y por un sistema de ruedas (23) del alimentador (2), que puede estar en acoplamiento de avance y/o de estampado con la banda de papel.
15. Dispositivo (10) según alguna de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que el equipo de corte (4) presenta una herramienta perforadora para realizar un perforado en la tira de material de relleno, que comprende al menos un saliente de perforación (45a, 45b), al menos un receptáculo de perforación y al menos un rascador (57), en donde en particular el al menos un saliente de perforación (45a, 45b) y el al menos un receptáculo de perforación están asociados entre sí de tal manera que, para el perforado, el al menos un saliente de perforación (45a, 45b) puede moverse entrando y saliendo del al menos un receptáculo de perforación, y/o el rascador (57) está asociado al al menos un saliente de perforación (45a, 45b) y/o al al menos un receptáculo de perforación, de tal manera que, durante la salida, el producto de material de relleno perforado es retirado del al menos un saliente de perforación (45a, 45b) y/o del al menos un receptáculo de perforación.
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