ES2925915T3 - Rodillo de plegado y máquina que comprende dicho rodillo - Google Patents

Abstract

El rodillo de plegado (9; 11) comprende un eje de rotación (9A; 11A) y al menos un elemento de agarre (15; 17) que se extiende longitudinalmente a lo largo del rodillo de plegado (9; 11), controlado por al menos un actuador piezoeléctrico (331) . El actuador piezoeléctrico (331) provoca un movimiento de giro del elemento de agarre (9; 11) alrededor de su eje de giro (319A) paralelo al eje de rotación (9A, 11 A) del rodillo de plegado (9; 11). (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN

Rodillo de plegado y máquina que comprende dicho rodillo

Campo técnico

La presente invención se refiere a rodillos de plegado para máquinas para convertir materiales laminares, por ejemplo y en particular, pero no exclusivamente, papel tisú. La invención también se refiere a mejoras en máquinas que comprenden rodillos de plegado, por ejemplo, máquinas de interplegado, máquinas de plegado para producir paquetes de servilletas, pañuelos de papel y similares.

Estado de la técnica

En muchos sectores industriales es necesario plegar láminas para producir paquetes, conjuntos o pilas de láminas plegadas. Por ejemplo, en la industria de conversión del papel tisú, frecuentemente es necesario plegar láminas de papel tisú para producir pañuelos de papel, servilletas o similares. Para ello, se han desarrollado diversos tipos de máquinas de plegado y máquinas de interplegado. Estas máquinas suelen estar dotadas de uno o más rodillos de plegado, que presentan elementos de agarre para retener las láminas que van a plegarse, por ejemplo, en una zona central en donde debe plegarse la lámina.

Se ilustran ejemplos de máquinas de interplegado de la técnica anterior en los documentos: EP1640305; EP0982256; DE4419989; US4721295; DE3927422; US7306554.

Ejemplos de otras máquinas de plegado de la técnica anterior se dan a conocer en los documentos US7037251; EP1599404; US7264583; WO2004/071921; WO01/62651; WO97/28076; US2007/0135287; US2005/0159286.

Todos estos tipos de máquinas de plegado requieren rodillos de plegado provistos de elementos de agarre para retener mecánicamente la lámina en una zona central, en la que debe formarse un pliego. Los elementos de agarre se activan mecánicamente, en general con complejos sistemas de leva, sincronizados con la posición angular del rodillo de plegado. Estos sistemas conocidos son muy complejos, costosos de producir y difíciles de mantener. Además, pueden ser susceptibles de fallos y pueden ser particularmente ruidosos durante su funcionamiento.

Por tanto, sería beneficioso proporcionar un rodillo de plegado que supere total o parcialmente los límites y los inconvenientes de los rodillos de plegado de la técnica anterior, tal como el rodillo de plegado según el preámbulo de la reivindicación 1 dado a conocer en el documento US7306554.

Sumario de la invención

Según un aspecto, está previsto un rodillo de plegado con un eje de rotación, que comprende un elemento de agarre que se extiende longitudinalmente a lo largo del rodillo de plegado, es decir, aproximadamente paralelo al eje de rotación del mismo. Además, el rodillo comprende al menos un accionador piezoeléctrico para controlar un movimiento de pivotamiento del elemento de agarre alrededor de un eje de pivotamiento del mismo paralelo al eje de rotación del rodillo de plegado. El accionador piezoeléctrico puede presentar pequeñas dimensiones generales, altas velocidades de funcionamiento y una baja inercia.

El accionador piezoeléctrico comprende un elemento piezoeléctrico activo y un elemento de amplificación de las deformaciones del elemento piezoeléctrico activo provocadas por una tensión aplicada a dicho elemento piezoeléctrico activo. Tal como se describe a continuación, el elemento de amplificación puede ser un armazón, habitualmente en forma de un perfil que rodea el elemento piezoeléctrico activo, que define un espacio vacío dentro del armazón. El elemento piezoeléctrico activo puede fijarse con dos puntos, habitualmente dos extremos del elemento piezoeléctrico activo, a dos puntos del armazón, habitualmente dos lados opuestos del mismo.

Con uno o más accionadores piezoeléctricos, que controlan un único elemento de agarre, es posible obtener movimientos muy rápidos y, por tanto, altas velocidades de producción, con una considerable simplicidad de sincronización del movimiento de los elementos de plegado con la posición angular del rodillo de plegado.

En formas de realización ventajosas, el elemento de agarre está alojado en un alojamiento longitudinal formado en un cuerpo del rodillo de plegado. El material que va a plegarse puede insertarse parcialmente en el alojamiento longitudinal, por ejemplo, con la ayuda de un sistema de aspiración, o con una contracuchilla o una cuña transportada por un contrarrodillo. Por ejemplo, es posible proporcionar unas aberturas de aspiración que generen una disminución de la presión en el alojamiento longitudinal, preferentemente de manera sincronizada con la posición angular del rodillo de plegado. El material en banda, continuo o en láminas se aspira de esta manera a lo largo de una línea que coincide con una abertura del alojamiento longitudinal y puede engancharse más fácilmente por el elemento de agarre controlado por el accionador piezoeléctrico.

El elemento de agarre puede comprender una o más placas delgadas, preferentemente elásticas, transportadas en una barra o árbol paralelo al eje del rodillo de plegado y alojadas, por ejemplo, en el alojamiento longitudinal proporcionado en el cuerpo del rodillo de plegado y abierto sobre la superficie cilindrica del rodillo de plegado, formando una ranura longitudinal, a lo largo de la que el elemento de agarre actúa sobre el material que va a plegarse.

En función del tipo de utilización, el rodillo de plegado puede presentar una pluralidad de elementos de agarre, distribuidos a lo largo de la extensión circunferencial del rodillo de plegado.

En algunas formas de realización, el rodillo de plegado también puede presentar cuñas u otros elementos que faciliten la formación del pliego en un segundo rodillo de plegado, en caso de que se utilicen dos rodillos de plegado a la par en una máquina de plegado y formen una luz entre rodillos a través de la que pasan el material en banda o laminar continuo que va a plegarse. En este caso, durante la rotación en sentidos opuestos de los dos rodillos, un elemento de agarre y una cuña u otro elemento que facilite la inserción del material en banda en el alojamiento en el que se aloja el elemento de agarre pueden posicionarse de manera opuesta entre sí en la luz entre rodillos de plegado definida entre los mismos.

En algunas formas de realización, el accionador piezoeléctrico está conectado al elemento de agarre por medio de una placa elástica delgada.

El accionador piezoeléctrico puede estar asociado a un extremo de un árbol que pivota alrededor de su eje, paralelo al eje de rotación del rodillo de plegado. En algunas formas de realización, cada elemento de agarre puede comprender un árbol alojado de manera pivotante en un asiento o alojamiento del rodillo de plegado y operado por dos accionadores piezoeléctricos opuestos, que pueden unirse ventajosamente en extremos opuestos del árbol de pivotamiento. De esta manera, es posible obtener mayores pares de funcionamiento en cada elemento de agarre y, por consiguiente, una mayor eficacia del rodillo de plegado. Los dos accionadores piezoeléctricos asociados con cada árbol de pivotamiento se controlan para actuar de manera síncrona.

Según un aspecto adicional, está prevista una máquina de plegado que comprende al menos una primera trayectoria de alimentación para alimentar al menos un primer material en banda hacia una unidad de plegado, y elementos para formar paquetes de láminas plegadas producidas a partir del material en banda. La unidad de plegado comprende al menos un rodillo de plegado tal como se definió anteriormente. Preferentemente, la máquina de plegado comprende un par de rodillos de plegado dispuestos con ejes paralelos para formar una luz entre rodillos de plegado.

En algunas formas de realización, la máquina de plegado forma un producto plegado continuo, por ejemplo, plegado en zigzag. Preferentemente, la máquina de plegado está adaptada para formar paquetes o pilas de productos plegados en láminas, es decir, láminas individuales independientes una con respecto a otra y plegadas. Las láminas pueden estar superpuestas o interplegadas.

Según un aspecto adicional, está previsto un método para producir láminas plegadas de papel tisú, comprendiendo las etapas siguientes: alimentar un material en banda o un flujo de láminas a un rodillo de plegado, que comprende al menos un elemento de agarre que se extiende longitudinalmente en una dirección paralela al eje del rodillo de plegado; y controlar un movimiento cíclico de agarre y liberación del elemento de agarre por medio de un accionador piezoeléctrico, para enganchar y liberar el material en banda o las láminas y facilitar la formación de pliegos en dicho material en banda o en dichas láminas.

A continuación, se describen y se definen en las reivindicaciones adjuntas formas de realización y características ventajosas adicionales del rodillo de plegado y de la máquina de plegado.

Breve descripción de los dibujos

La invención se comprenderá mejor según la descripción y los dibujos adjuntos, que muestran un ejemplo no limitativo de una forma de realización de la invención. Más particularmente, en el dibujo:

la figura 1 muestra una vista frontal esquemática de una máquina de plegado configurada como máquina de interplegado, en la que pueden estar dispuestos un par de rodillos de plegado según la presente invención; la figura 2 muestra una vista esquemática de una pila de láminas interplegadas producidas con la máquina de la figura 1;

la figura 3 muestra una vista lateral esquemática de otra forma de realización de una máquina de plegado, en la que pueden utilizarse los rodillos de plegado de la presente invención;

la figura 4 muestra una vista axonométrica de un par de rodillos de plegado;

la figura 5 muestra una sección transversal, según un plano ortogonal a los ejes de rotación de los rodillos de plegado de la figura 4;

la figura 6 muestra una ampliación de un detalle de la figura 4;

la figura 7 muestra una vista en sección a lo largo de la línea VN-VII de la figura 5;

la figura 8 muestra una ampliación de un detalle de la figura 5;

Las figuras 9A, 9B, 9C muestran una secuencia operativa de uno de los dispositivos de agarre de un rodillo de plegado.

Descripción detallada de formas de realización

La siguiente descripción detallada de formas de realización proporcionadas a título de ejemplo se refiere a los dibujos adjuntos. Los mismos números de referencia en diferentes dibujos identifican elementos idénticos o similares. Además, los dibujos no están realizados necesariamente a escala. La siguiente descripción detallada no limita la invención. En su lugar, el alcance de la invención se define por las reivindicaciones adjuntas.

Referencias en la descripción a “una forma de realización” o a “ la forma de realización” o a “algunas formas de realización” significa que una característica, estructura o elemento particular descrito en relación con una realización se incluye en al menos una realización del objeto descrito. Por tanto, la frase “en una forma de realización” o “en la forma de realización” o “en algunas formas de realización” utilizada en la descripción no se refiere necesariamente a la misma forma de realización o a las mismas formas de realización. Además, las características, estructuras o elementos particulares pueden combinarse de cualquier manera apropiada en una o más formas de realización.

En la práctica, para plegar un material laminar o un material en banda continuo, está previsto un rodillo de doblado que presenta, en su superficie cilíndrica, uno o más elementos de agarre, configurados para enganchar una lámina o un material en banda, alimentados al rodillo de plegado, en una línea a lo largo de la que debe formarse un pliego. Para retener la lámina o el material en banda que va a plegarse, el elemento de agarre se hace funcionar por medio de al menos un accionador piezoeléctrico que provoca un movimiento del elemento de agarre, sincronizado con la posición angular del rodillo de plegado. El movimiento del elemento de agarre, controlado por el accionador piezoeléctrico en fase con la posición angular del rodillo de plegado, provoca el agarre y posterior liberación del material en banda o de la lámina.

El rodillo de plegado puede estar equipado con una pluralidad de tales elementos de agarre, cada uno dotado de su propio accionador piezoeléctrico, o también con diversos accionadores piezoeléctricos, si fuera necesario. Los elementos piezoeléctricos pueden ser alimentados por medio de una junta eléctrica rotatoria montada en un extremo del rodillo.

Mediante la utilización de accionadores piezoeléctricos, el control del elemento de agarre, o de cada uno de ellos, se obtiene de una manera rápida y precisa, fácilmente sincronizable con la posición angular del rodillo de plegado. En comparación con los rodillos de la técnica anterior, el rodillo que se obtiene es sencillo, de fácil construcción, más ligero y silencioso durante su funcionamiento. El control eléctrico con el funcionamiento electrónico de los accionadores piezoeléctricos permite alcanzar altas velocidades de funcionamiento, si fuera necesario.

Tal como resultará evidente a partir de la siguiente descripción, el rodillo de plegado puede utilizarse en una pluralidad de aplicaciones diferentes, en máquinas de plegado de diversas configuraciones, por ejemplo, en máquinas de interplegado. En general, el rodillo de plegado puede utilizarse para procesar un material en banda continuo, que puede cortarse después del plegado. En otras utilizaciones, el rodillo de plegado puede funcionar con un flujo discreto de láminas, obtenidas mediante el corte de un material en banda continuo, que se divide para dar dichas láminas aguas arriba del rodillo de plegado.

En algunas formas de realización, los rodillos de plegado del tipo descrito en la presente memoria pueden utilizarse en pares, formando cada par una luz entre rodillos para que pase a su través el material en banda o las láminas de material en banda cortado de manera previa.

Con referencia a los dibujos, la figura 1 ilustra una vista frontal de una máquina de interplegado 1, que puede equiparse con rodillos de plegado según la presente invención. La máquina de plegado 1 de la figura 1 se muestra únicamente a título de ejemplo y únicamente con el fin de ilustrar una posible utilización de los rodillos de la invención. La configuración de la máquina de interplegado puede cambiar con respecto a lo descrito en la presente memoria a modo de ejemplo. Además, tal como resultará más evidente a continuación, las características de los rodillos de plegado según la invención también pueden utilizarse de manera útil y ventajosa en máquinas de plegado u otras máquinas para convertir productos en láminas, particularmente en máquinas para convertir papel, por ejemplo, papel tisú.

En la forma de realización de la figura 1, la máquina de interplegado 1 comprende una primera trayectoria de alimentación para un primer material en banda de papel tisú continuo N1 y una segunda trayectoria de alimentación para un segundo material en banda de papel tisú continuo N2. Dispuesto a lo largo de la primera trayectoria hay un primer rodillo de corte giratorio 3, que está provisto de unas cuchillas 3a separadas angularmente. Las cuchillas 3A actúan juntamente con una primera contracuchilla estacionaria 4. Dispuesto a lo largo de la segunda trayectoria hay un segundo rodillo de corte giratorio 5, que está provisto de unas cuchillas 5a separadas angularmente. Las cuchillas 5A actúan conjuntamente con una segunda contracuchilla estacionaria 6. El primer rodillo de corte 3 rota alrededor de un primer eje de rotación 3B y el segundo rodillo 5 rota alrededor del segundo eje de rotación 5B.

Además, el primer rodillo de corte 3 está provisto de unas aberturas de aspiración 3C a lo largo de la superficie cilíndrica del mismo. El segundo rodillo de corte 5 está dotado, a su vez, de aberturas de aspiración 5C a lo largo de la superficie cilíndrica del mismo. Las aberturas de aspiración 3C, 5C están adaptadas para retener, en la superficie de los rodillos de corte 3, 5 respectivos, las láminas producidas mediante el corte de los materiales en banda continuos primero y segundo N1, N2, y para transferir dichas láminas desde los rodillos de corte 3, 5 hasta una unidad de plegado 8, que puede comprender dos rodillos de plegado 9, 11 sustancialmente paralelos entre sí.

Los rodillos de plegado 9, 11 rotan alrededor de unos respectivos ejes de rotación 9A, 11A, paralelos entre sí y paralelos a los ejes de rotación de los rodillos de corte 3, 5. Los dos rodillos de plegado 9, 11 forman una luz entre rodillos de interplegado 13. Cada rodillo de plegado 9, 11 está provisto de unos elementos de agarre 15, 17 respectivos. Los elementos de agarre 15, 17 se describirán con mayor detalle a continuación.

Cada material en banda continuo N1, N2 es guiado alrededor del rodillo de corte giratorio 3, 5 respectivo y se alimenta entre el rodillo de corte 3, 5 y la contracuchilla estacionaria 4, 6. Las cuchillas rotatorias 3A actúan conjuntamente con la contracuchilla estacionaria 4 para cortar el material en banda continuo N1 para dar láminas individuales, que luego se transfieren desde el primer rodillo de corte 3 hasta el primer rodillo de plegado 9. Del mismo modo, el material en banda continuo N2 es guiado alrededor del segundo rodillo de corte 5 y se corta para dar láminas mediante las cuchillas rotatorias 5A que actúan conjuntamente con la contracuchilla estacionaria 6. A continuación, las láminas individuales se mueven desde el segundo rodillo de corte 5 hasta el segundo rodillo de plegado 11.

Una primera serie de dedos de separación 21 está asociada con el primer rodillo de plegado 9. Una segunda serie de dedos de separación 23 está asociada con el segundo rodillo de plegado 11.

En formas de realización preferidas, las series de dedos de separación primera y segunda 21, 23 se mueven de manera síncrona con los elementos de agarre 15, 17, de modo que cuando un elemento de agarre libera una lámina plegada, los dedos de separación 21 o 23 separan o ayudan a separar la lámina plegada desde el rodillo de plegado 9, 11 respectivo.

En otras formas de realización, la máquina de interplegado 1 puede no estar equipada con los dedos de separación 21, 23. En este caso, las láminas solo se liberan cuando se abren los elementos de agarre 15, 17.

El funcionamiento de la máquina de interplegado 1 se conoce en general en la técnica y no requiere una descripción detallada. Los dos rodillos de plegado 9, 11 y la serie de dedos de separación 21, 23 actúan conjuntamente para producir pilas de láminas interplegadas, una de las cuales se muestra esquemáticamente en la figura 2 y se indica con SK. Las láminas S1 son alimentadas desde el primer rodillo de plegado 9 y las láminas S2 son alimentadas desde el segundo rodillo de plegado 11. Cada lámina S1 presenta una línea de plegado central F1, que divide la lámina S1 en dos mitades. Cada lámina S2 presenta una línea de plegado central F2, que divide la lámina S2 en dos mitades. Las láminas S1, S2 están interplegadas o intercaladas, en el sentido de que cada media parte de una lámina S1 está dispuesta entre dos medias partes de una lámina S2 y viceversa. Se disponen medias partes de dos láminas S 1 consecutivas entre dos medias partes de cada lámina S2. Del mismo modo, se disponen medias partes de dos láminas S2 consecutivas entre dos medias partes de cada lámina S1. En esta configuración, una lámina plegada contiene el extremo trasero de la lámina anterior y el extremo delantero de la siguiente lámina, formando de este modo una pila SK de láminas interplegadas.

Con el fin de formar pilas de láminas interplegadas S1, S2 que contengan un número predeterminado de láminas, pueden proporcionarse un primer par de peines de recuento 91, 93 y un segundo par de peines de recuento 95, 97.

Cada peine de recuento es móvil según una primera dirección y según una segunda dirección a lo largo de dos ejes de traslación X e Y. El eje X es ortogonal a los ejes de rotación 9A, 11A de los rodillos de plegado 9, 11 y paralelo a un plano que contiene los ejes de rotación 9A, 11A. El eje Y es ortogonal al eje X y a los ejes de rotación 9A, 11A. El movimiento según los ejes X e Y se controla individualmente para cada peine de recuento, 93, 95 y 97, ya que cada peine de recuento presenta su propia unidad de control. Sin embargo, estos movimientos están sincronizados y coordinados entre sí, con el fin de formar secuencias de pilas de láminas interplegadas. Las unidades de control de los peines de recuento 91, 93, 95, 97 están etiquetadas con 101, 103, 105 y 107, respectivamente. Las unidades de control pueden interconectarse con una única unidad de control, de modo que sus movimientos puedan sincronizarse.

El funcionamiento general de la máquina de plegado 1 es conocido por los expertos en la materia y no se describe en detalle. Para los fines de la presente descripción, es significativo que los elementos de agarre 15, 17 de los dos rodillos de plegado 9 y 11 deban funcionar de manera síncrona con la posición angular de los rodillos de plegado, de modo que cada elemento de agarre 15, 17 se enganche en una parte central de la lámina S1, S2 respectiva cuando el elemento de agarre está aproximadamente en la luz entre rodillos de interplegado 13, de modo que la lámina retenida en la zona central se pliega a lo largo de la línea de plegado F1 o F2 (figura 2) antes de separarse del respectivo rodillo de plegado 9, 11.

Los rodillos de plegado 9, 11 presentan una estructura y características innovadoras, que se describirán a continuación. Los rodillos de plegado con características innovadoras similares también pueden utilizarse en otros tipos de máquinas de plegado, diferentes de las máquinas de interplegado, de las que la figura 1 muestra una forma de realización ejemplificativa.

Por ejemplo, la figura 2 ilustra una máquina de plegado 200 para producir una pila de láminas plegadas F que pueden empaquetarse en conjuntos o paquetes individuales. La máquina de plegado 200 comprende una trayectoria de alimentación, representada por las flechas P, para un material en banda N, que comprende uno o más pliegos de papel tisú. El material en banda N puede ser alimentado desde uno o más carretes principales, no mostrados.

Dispuesta a lo largo de la trayectoria de alimentación P existe una placa de plegado 201 a lo largo de la que se pliega el material en banda N a lo largo de una línea central longitudinal. Unos pares de rodillos guía 203, 205 están dispuestos aguas abajo de la placa de plegado 201. Cada par de rodillos guía comprende dos rodillos con ejes sustancialmente paralelos y verticales, en el dibujo. Una unidad de plegado 8 y una herramienta de corte transversal 207 están colocadas aguas abajo de los rodillos guía 203, 205. La unidad de plegado comprende un par de rodillos de plegado 9, 11 (de los que solo uno puede observarse en la figura 3), que pliegan el material en banda en zigzag. La herramienta de corte transversal 207, que corta el material en banda plegado en zigzag para dar dos pilas paralelas de láminas plegadas F, se coloca aguas abajo de los rodillos de plegado 9, 11. Los grupos de láminas plegadas se recogen de la máquina y se empaquetan.

Las máquinas de plegado de este tipo se dan a conocer, por ejemplo, en los documentos US 7.264.583; WO2004/071921; WO01/62651; WO97/28076.

Los rodillos de plegado 9, 11 pueden diseñarse tal como se describe a continuación con referencia a las figuras 4 a 9.

La figura 4 muestra una vista axonométrica de un par de rodillos de plegado 9, 11 y la figura 5 muestra una sección transversal según un plano ortogonal a los ejes de rotación 9A, 11A de los rodillos de plegado. Los rodillos de plegado 9, 11 se muestran en la posición que pueden presentar en la máquina de plegado, por ejemplo, en la máquina de plegado o la máquina de interplegado 1 de la figura 1 o en la máquina de plegado 200 de la figura 3. Los dos rodillos de plegado 9, 11 presentan estructuras sustancialmente idénticas entre sí. Pueden ser, por ejemplo, simétricas. Los elementos idénticos de los dos rodillos de plegado 9, 11 están designados con los mismos números de referencia.

En algunas formas de realización, cada rodillo de plegado 9, 11 puede presentar unas muescas anulares 300, en las que pueden engancharse los dedos de separación 21, 23, descritos anteriormente.

Según algunas formas de realización, cada rodillo de plegado 9, 11 puede comprender un núcleo o cuerpo 301 (véase en particular la figura 5), que puede presentar una cavidad axial sustancialmente cilíndrica 303. Cada cavidad cilíndrica 303 puede estar en comunicación con un sistema de aspiración, por ejemplo, una bomba o un ventilador de aspiración. Según algunas formas de realización, el núcleo 301 de cada rodillo de plegado 9, 11 comprende una pluralidad de asientos 305 que se extienden en paralelo a los ejes de rotación 9A, 11A respectivos y que están orientados hacia el exterior del núcleo o cuerpo 301. Un elemento de agarre 15 o 17 respectivo se inserta en cada asiento 305.

Continuando con la referencia a las figuras 4 y 5, un elemento de agarre 15, 17 alojado en su asiento 305 se muestra en la ampliación de la figura 8 y se ilustra adicionalmente separado y aislado del rodillo de plegado 9, 11 respectivo en la figura 7, en una vista en sección longitudinal. Cada elemento de agarre 15, 17 puede comprender una barra o viga 307 montada en el respectivo asiento 305 y que se extiende en paralelo al eje 9A, 11A del rodillo de plegado 9, 11 respectivo. Cada barra presenta una superficie exterior 307A. Las superficies 307A de las diversas barras 307 forman, junto con el núcleo 301, la superficie cilíndrica exterior del rodillo de plegado 9, 11 respectivo.

Además de las vigas o barras 307, la figura 5 también muestra unos insertos 308, omitidos en la figura 4, que presentan conjuntos de orificios de aspiración 308.1, en comunicación con un conducto de aspiración 310 (en el ejemplo ilustrado, uno para cada inserto 308), proporcionado en el núcleo 301 del rodillo respectivo. Un orificio de aspiración que dispone los orificios 308.1 en comunicación con el conducto de aspiración 310 se indica con 312. De manera conocida per se, el fin de los orificios de aspiración 308.1 es retener los dos bordes transversales de cada lámina de material en banda que va a plegarse sobre la superficie de los rodillos de plegado 9, 11 respectivos. Los insertos 308 se omiten en la vista axonométrica de la figura 4, en donde se observa el asiento en el que se insertan los insertos individuales 308. Los insertos están separados uno con respecto a otro para dejar libres las muescas anulares 300.

En algunas formas de realización, cada viga o barra 307 está equipada con una serie de orificios 309 distribuidos a lo largo de la extensión longitudinal, es decir, a lo largo de la dirección del eje de rotación 9A, 11A, de la barra 307. Uno de estos orificios 309 de una de las barras 305 puede observarse claramente en la ampliación de la figura 8. Cada orificio 309 puede estar en comunicación fluida con la cavidad interior 303 del núcleo 301 respectivo del rodillo de plegado 9, 11, a través de un orificio 311 respectivo. Los diversos orificios 309 de cada barra 307 desembocan en una pared 313 de una ranura 315 que se extiende longitudinalmente a lo largo de la viga 307. La ranura 315 está abierta en la superficie cilíndrica del rodillo de plegado 9, 11 respectivo y está delimitada, además de por la pared 313, por otra pared 314 paralela a la misma.

Cada elemento de agarre 15, 17 comprende un elemento de presión 317, adaptado para actuar conjuntamente con la pared 313 y presionar contra la misma, de la manera y para los fines que se describen a continuación. En algunas formas de realización, el elemento de presión 317 puede consistir en, o comprender, una lámina o placa delgada, realizada de material elástico, por ejemplo, un material metálico u otro material elástico suficientemente duro. En algunas realizaciones, cada elemento de agarre 15, 17 comprende una única lámina o placa delgada que se extiende por toda la extensión axial de la viga o barra 307. La lámina delgada 317 puede presentar un borde exterior 317A ubicado en la boca de la ranura 315, es decir, de manera sustancialmente aproximada, en la superficie cilíndrica del rodillo de plegado 9, 11, y más precisamente de manera aproximada en la parte de superficie cilíndrica 307A de la barra 307. En algunas formas de realización, el borde 317A puede estar ligeramente dentro de la superficie cilíndrica 307A, o ligeramente fuera de la superficie cilíndrica 307A de la barra 307 respectiva. Para permitir que los dedos 21, 23 penetren en las muescas anulares 300 sin obstrucciones, la lámina delgada 317 puede presentar indentaciones 317B alineadas con las partes de la muesca 300 formadas por la barra 307 respectiva, tal como se observa en particular en la figura 7.

En otras formas de realización, el elemento de presión consiste en una pluralidad de láminas delgadas 317 alineadas con y separadas una con respecto a otras, para dejar libres las muescas anulares 300.

La lámina o láminas delgadas 317 pueden montarse en un elemento de soporte móvil, que controla su movimiento hacia y alejándose de la pared 313. En algunas formas de realización, la lámina o láminas delgadas que forman cada elemento de presión 317 pueden fijarse en un árbol 319.

Cada árbol 319 está dotado de un movimiento de pivotamiento alrededor de un eje 319A, paralelo al eje 9A u 11A del rodillo de plegado 9, 11 respectivo. El movimiento de pivotamiento es impartido por uno o más accionadores piezoeléctricos, tal como se describe a continuación.

En algunas formas de realización, cada árbol 319 puede estar soportado por dos cojinetes 321 montados en extremos opuestos de la viga o barra 307, visibles en particular en la sección de la figura 7. Cada árbol 319 puede sobresalir hacia el exterior de los cojinetes 321 respectivos con extremos opuestos del árbol 319.1 y 319.2. Cada árbol 319 puede alojarse en un alojamiento longitudinal 320 formado en la barra 307 respectiva, visible en particular en la sección ampliada de la figura 8.

Al menos uno de los dos extremos 319.1 y 319.2 puede estar asociado con un accionador piezoeléctrico. En algunas realizaciones, tal como se muestra en los dibujos adjuntos, cada árbol 319 está asociado con dos accionadores piezoeléctricos 331, uno para cada extremo del árbol 319.1 y 319.2. Los accionadores piezoeléctricos se indican con 331. Los dos accionadores piezoeléctricos 331 en los dos extremos de cada árbol 319 pueden ser sustancialmente idénticos. Uno de ellos se muestra en una vista axonométrica ampliada en la figura 6.

En algunas formas de realización, el accionador piezoeléctrico puede comprender un elemento piezoeléctrico activo 334 contenido en un armazón deformable 332 (véase la figura 6). Preferentemente, el armazón 332 puede deformarse elásticamente. Por tanto, a continuación, en la presente memoria se denominará armazón elásticamente deformable 332.

El elemento piezoeléctrico activo 334 está realizado de un material que presenta propiedades piezoeléctricas, o puede contener al menos una parte realizada de un material que presenta propiedades piezoeléctricas. La piezoelectricidad es la propiedad de algunos materiales cristalinos de polarizarse, lo que genera una diferencia de potencial cuando se les somete a deformación mecánica (el denominado efecto piezoeléctrico directo), y al mismo tiempo de deformarse elásticamente si se le somete a una diferencia de potencial eléctrico (el denominado efecto piezoeléctrico inverso).

Cada armazón elásticamente deformable 332 está equipado con un elemento de retorno elástico, por ejemplo, un resorte 335 y está fijado en un cojinete 337 respectivo, montado en la barra 307. Cada armazón elásticamente deformable 332 está conectado por medio de una placa delgada 339 a los extremos 319.1 o 319.2 respectivos del árbol 319.

En algunas formas de realización, tal como se muestra en la figura 6, el armazón elásticamente deformable 332 puede presentar una forma sustancialmente rectangular, en forma de armazón cerrado, con dos lados más largos y dos lados más cortos. El elemento piezoeléctrico activo 334 puede alojarse dentro del espacio definido por el armazón elásticamente deformable 332, es decir, entre los dos lados más largos y los dos lados más cortos. Este elemento puede fijarse por medio de dos extremos a dos lados opuestos del armazón elásticamente deformable 332, por ejemplo, a los dos lados más cortos. La placa delgada 339 que conecta el armazón elásticamente deformable 332 al árbol 319 puede fijarse a un lado largo del armazón elásticamente deformable 332.

En general, la placa delgada 339 puede fijarse a un lado del armazón elásticamente deformable 332 ortogonal a los lados del mismo al que se conecta el elemento piezoeléctrico activo 334. El elemento de retorno elástico 335 puede adaptarse para actuar sobre dos lados del armazón elásticamente deformable 332 ortogonales a los lados a los que se fijan los extremos del elemento piezoeléctrico activo, en el ejemplo de la figura 6 a los dos lados más largos del armazón elásticamente deformable 332.

Al aplicar una tensión al elemento piezoeléctrico activo 334, se provoca una deformación elástica del mismo a través del efecto piezoeléctrico inverso. Como la deformación es muy pequeña, se amplifica mediante el armazón elásticamente deformable 332. La deformación del armazón 332 se transmite por medio de la placa delgada 339 al extremo 319.1 o 319.2 del árbol 319. En la figura 6, la flecha doble f331 indica el movimiento provocado por el accionador piezoeléctrico 331. La dirección del movimiento está orientada a 90° con respecto a la dirección del eje 319A del árbol 319. Las fuerzas aplicadas por los dos accionadores piezoeléctricos 331 en los dos extremos del árbol 319 provocan de este modo un movimiento de rotación del árbol 319 alrededor del eje 319A del mismo, como resultado de la contracción y expansión del elemento piezoeléctrico activo 334 de los dos accionadores piezoeléctricos 331. Al aplicar un potencial eléctrico periódicamente variable a los extremos de los elementos piezoeléctricos activos 334 de los dos accionadores piezoeléctricos 331, es posible, por tanto, provocar un movimiento de pivotamiento del árbol 319, según la flecha doble f319 que se muestra en la figura 6.

Los armazones 332 permiten amplificar adecuadamente el movimiento obteniendo un desplazamiento angular adecuado del árbol 319. La utilización de dos accionadores piezoeléctricos 331 en los dos extremos del árbol 319 garantiza un par suficiente en el árbol 319. También sería posible utilizar un único accionador piezoeléctrico 331, o incluso más de dos accionadores piezoeléctricos 331, por ejemplo, añadiendo un accionador piezoeléctrico en una posición central a lo largo de la extensión del rodillo de plegado 9, 11 respectivo, en un asiento específico proporcionado en el mismo (no mostrado).

Los rodillos de plegado 9, 11 diseñados tal como se describió anteriormente pueden utilizarse en cualquier máquina en la que sea necesario enganchar una lámina a lo largo de una línea de plegado, por ejemplo, en máquinas de plegado y máquinas de interplegado tal como se describe con referencia a las figuras 1 a 3 y en las publicaciones de la técnica anterior mencionadas anteriormente.

El funcionamiento de cada rodillo de plegado es el siguiente. El material laminar se coloca sobre la superficie cilíndrica del rodillo de plegado respectivo y cubre al menos uno de los elementos de agarre 15, 17. Una aspiración a través de las aberturas 309 provoca una disminución de la presión en la ranura 315, mientras que la placa delgada 317 se encuentra en una posición angular separada con respecto a la pared 313, tal como se muestra en la figura 9A. La aspiración ayuda a que la lámina penetre al menos parcialmente en la ranura 315, formando un pliego (figura 9B). Posteriormente, el árbol 319 pivota bajo el control de los accionadores piezoeléctricos 331 y agarra la parte plegada del material laminar entre la placa delgada 317 y la pared 313 de la ranura 315 (figura 9C). Las operaciones mencionadas anteriormente están sincronizadas con el movimiento de rotación del rodillo de plegado. La lámina plegada y retenida por la placa delgada 317 se libera a continuación, de nuevo de manera sincronizada con la posición angular del rodillo de plegado 9, 11, por medio de la acción de los accionadores piezoeléctricos 331, que provocan una rotación del árbol 319 en sentido inverso, liberando, por tanto, la lámina plegada.

Las operaciones del elemento de plegado descritas anteriormente están coordinadas de una manera conocida per se con las otras operaciones de la máquina de plegado en la que se inserta el rodillo de plegado respectivo. Estas operaciones se conocen per se por los expertos en la materia y no requieren una descripción en la presente memoria.

Claims (18)

REIVINDICACIONES

1. Rodillo de plegado (9; 11) con un eje de rotación (9A; 11A), que comprende por lo menos un elemento de agarre (15; 17) que se extiende longitudinalmente a lo largo del rodillo de plegado (9; 11), caracterizado por que comprende por lo menos un accionador piezoeléctrico (331) para controlar un movimiento de pivotamiento del elemento de agarre (9; 11) alrededor de un eje de pivotamiento (319A) del mismo paralelo al eje de rotación (9A, 11A) del rodillo de plegado (9; 11); y en el que dicho accionador piezoeléctrico (331) comprende un elemento piezoeléctrico activo (334) contenido en un elemento amplificador de las deformaciones del elemento piezoeléctrico activo (334) provocadas por una tensión aplicada a dicho elemento piezoeléctrico activo.

2. Rodillo de plegado según la reivindicación 1, en el que el elemento de amplificación comprende un armazón elásticamente deformable (332), que amplifica las deformaciones del elemento piezoeléctrico activo (334) provocadas por una tensión eléctrica aplicada a dicho elemento piezoeléctrico activo (334).

3. Rodillo de plegado según la reivindicación 2, en el que el armazón elásticamente deformable (332) es un armazón cerrado, que comprende una pluralidad de lados unidos entre sí para formar un armazón que define un volumen en el que está alojado el elemento piezoeléctrico activo (334), presentando dicho armazón elásticamente deformable (332) preferentemente una forma rectangular, y estando dicho elemento piezoeléctrico activo (334) fijado a dos puntos del armazón elásticamente deformable (332), preferentemente a dos lados opuestos de dicho armazón elásticamente deformable (332).

4. Rodillo de plegado (9; 11) según la reivindicación 2 o 3, en el que el armazón elásticamente deformable (332) está equipado con un elemento de retorno elástico (335).

5. Rodillo de plegado (9; 11) según una o más de las reivindicaciones anteriores, en el que el elemento de agarre (15; 17) está alojado en un alojamiento longitudinal (320) formado en un cuerpo (301) del rodillo de plegado.

6. Rodillo de plegado (9; 11) según una o más de las reivindicaciones anteriores, en el que el elemento de agarre (15; 17) comprende un árbol (319) soportado en el rodillo de plegado (9; 11) para pivotar alrededor del eje de pivotamiento (319A), y en el que dicho por lo menos un accionador piezoeléctrico (331) está posicionado en un primer extremo (319.1; 319.2) del árbol (319).

7. Rodillo de plegado (9; 11) según la reivindicación 6, en el que el accionador piezoeléctrico (331) está posicionado sobre un cabezal del rodillo de plegado (9; 11).

8. Rodillo de plegado (9; 11) según la reivindicación 2, 3 o 4, en el que el armazón elásticamente deformable (332) del accionador piezoeléctrico (331) está conectado al elemento de agarre (15; 17) por medio de una placa elástica delgada (339).

9. Rodillo de plegado (9; 11) según una o más de las reivindicaciones anteriores, en el que un segundo accionador piezoeléctrico (331) está asociado con el elemento de agarre (15; 17) y está sincronizado con el primer accionador piezoeléctrico (331).

10. Rodillo de plegado (9; 11) según la reivindicación 9, cuando depende de por lo menos la reivindicación 6, en el que dicho segundo accionador piezoeléctrico (331) está asociado con el segundo extremo del árbol (319).

11. Rodillo de plegado (9; 11) según una o más de las reivindicaciones anteriores, que comprende por lo menos un elemento de agarre (15; 17) adicional, con por lo menos un respectivo primer accionador piezoeléctrico (331) adicional para controlar el movimiento de pivotamiento del elemento de agarre (15; 17) adicional.

12. Rodillo de plegado (9; 11) según una o más de las reivindicaciones anteriores, que comprende una unidad de control para coordinar el accionador piezoeléctrico (331) con el movimiento de rotación del rodillo de plegado (9; 11).

13. Máquina de plegado (1; 200) que comprende por lo menos una primera trayectoria de alimentación para alimentar por lo menos un primer material en banda (N1; N2; N) hacia una unidad de plegado (8), y unos elementos para formar paquetes de láminas plegadas producidas a partir del material en banda; caracterizado por que la unidad de plegado (8) comprende al menos un rodillo de plegado (9; 11) según una o más de las reivindicaciones anteriores.

14. Máquina de plegado (1; 200) según la reivindicación 13, en la que la unidad de plegado (8) comprende dos rodillos de plegado (9; 11) según una o más de las reivindicaciones 1 a 12, preferentemente dispuestos en paralelo entre sí y que definen una luz entre rodillos de plegado (13).

15. Máquina de plegado (1; 200) según la reivindicación 14, en la que los rodillos de plegado (9; 11) están configurados para formar una pila continua de material en banda (N) plegado en zigzag, y en la que aguas abajo de los rodillos de plegado (911) está dispuesto un dispositivo de corte (207) adaptado para cortar el material en banda (N) plegado en zigzag en dos pilas de láminas plegadas.

16. Máquina de plegado (1) según la reivindicación 13, 14 o 15, que comprende una segunda trayectoria de alimentación para alimentar un segundo material en banda (N2) hacia la unidad de plegado (8).

17. Máquina de plegado (1) según una o más de las reivindicaciones 13, 14, 15 y 16, que comprende además, a lo largo de cada trayectoria de alimentación del material en banda (N1; N2), unos elementos de corte (3; 4; 5; 6) para cortar el respectivo material en banda (N1; N2) en una secuencia de láminas individuales separadas una con respecto a otra, estando los elementos de corte dispuestos aguas arriba del rodillo de plegado, estando dicha máquina de plegado configurada preferentemente como una máquina de interplegado.

18. Máquina de plegado (1) según una o más de las reivindicaciones 13 a 17, que comprende unos elementos (93­ 107) para producir unas pilas (SK) de láminas plegadas superpuestas una sobre otra.