MX2013008847A - Husillo para embobinar rollos sin nucleo de una pelicula de plastico. - Google Patents

Abstract

Un husillo (10) adecuado para embobinar rollos sin núcleo (11) de una película de plástico estirable; el husillo (10) comprende un cuerpo tubular que tiene una pared periférica (12) que define por lo menos una cámara interna (14) conectable a una fuente de aire presurizado. Una pluralidad de perforaciones (17) se ectiende desde la cámara interna (14) del husillo (10), a través de la pared periférica (12) y una capa protectora (19) de cromo duro que tiene una superficie exterior limpiada con chorro de arena (18) con una rugosidad promedio que varía entre 6 y 6.5 µm, obtenida mediante limpieza con chorro de arena seco.

Description

HUSILLO PARA EMBOBINAR ROLLOS SIN NUCLEO DE UNA PELICULA DE PLÁSTICO ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN La presente invención se relaciona . a un husillo para embobinar rollos sin núcleo de una película de plástico, en particular rollos de una película de plástico estiráble adecuada para empacar y/o para envolver cargas colocadas en tarimas u otras aplicaciones. 1M ¡ ESTADO DE LA TÉCNICA Las películas de plástico estiráble, embobinadas en rollos, se usan típicamente en el campo de empaquetado, : por ejemplo, para envolver y estabilizar cargas y/o artículos apilados sobre tarimas de soporte. [ '"'!"'! Generalmente, la película de plástico se embobina sobre un núcleo tubular rígido pequeño en cartón o material de plástico, que tiene que ser roscado con antelación j¾obre un husillo de una máquina embobinadora para embobinar' un rollo de plástico o se usa manualmente por una asiderá'- para desembobinar el rollo. El uso de núcleos rígidos pequeños en cartón o material de plástico es necesario a fin de permitir un embobinado apropiado de los rollos de película: de plástico, así como para facilitar el retiro de los mismos al final de la etapa de embobinado. Sin embargo, el uso de núcleos tubulares rígidos pequeños convencionales implica necesariamente algunas desventajas en la provisiióri y almacenamiento de nuevos núcleos tubulares, asi co o la eliminación de los núcleos agotados, con costos incrementados asociados.

El reemplazo de los rollos convencionales de película de plástico embobinada sobre núcleos rígidos pequeños, con rollos sin núcleo, se ha buscado por largo tiempo al formar directamente los rollos sobre un husillo que, después de la remoción de la máquina embobinadora, se retira del rollo solamente después de un período de tiempo pre-establecido necesario para permitir que el rollo se estabilice, a fin de evitar cualquier riesgo de implosión.

En un intento de mejorar esa tecnología, tam í'én se ha propuesto, tanto en el campo de películas de plastic de empaquetado, y en otros campos, el uso de husillos perforados que tienen una pared periférica perforada que comprende una cámara tubular conectable a una fuente de aire presurizado, y el suministro del aire presurizado a través del mismo husillo y la pared perforada a fin de provocar una ligera; expansión de las vueltas internas del rollo, y un flujo de ai¾e que facilita el retiro del rollo sin tener que remover .el husillo de la máquina embobinadora.

Se muestra el uso de ' un husillo perforado" » para embobinar rollos sin núcleo de una película de plástico estirable, por ejemplo, en WO-A-2006/012933 ' del "" mismo solicitante; otros ejemplos para embobinar material de : cinta, por ejemplo, papel o tela, se describen en US-A-5, 33 , 968 ; US-A-6, 186,436; y US-A-6, 595 , 58.

En particular, WO-A-2006/012933 divulga un husillo que comprende un cuerpo tubular provisto con una pared periférica que define una cámara interna que se extiende axialmente a lo largo del husillo, que es conectable a una fuente de aire presurizado; la pared periférica está provista con una pluralidad de perforaciones que se extienden desde la cámara interna hasta la superficie externa del husillo/ para embobinar la película de plástico y formar el rollo.

En la práctica, el husillo se compone de un cuerpo tubular de metal, la superficie externa del cual: para embobinar la película tiene que ser molida adecuadamente y ser fabricada perfectamente lisa, para minimizar las fuerzas de fricción que evitarían el deslizamiento y retiró ¡ del rollo; adicionalmente, el aire presurizado que se, eyecta a través de las perforaciones del husillo provoca una: expansión radial y una compactación de. las vueltas interiores ' del rollo, permitiendo de esta manera el retiro fácil ' del'; : rollo del husillo, en ausencia de fuerzas de fricción . ;;y ; sin provocar ninguna deformación del mismo rollo, o impíos.-?, ? de las vueltas interiores del mismo.

Sin embargo, durante el uso de tal husillo, se ha observado un consumo de aire comprimido alto, qtie; es necesario, por otra parte, para provocar la expansión radial de las vueltas interiores del rollo en el retiro.

Además de una reducción del consumo de aire comprimido, también existe la necesidad de adherir automáticamente la película de plástico a la superficie externa del husillo, en el inicio de la etapa de embobinado de la película. Esta segunda necesidad, que contrasta parcialmente con la necesidad de reducir las fuerzas de fricción en el retiro del rodillo, es incompatible con la anterior, y no es fácil de resolver.

En un intento de obviar parcialmente esta desventaja, el US-A-5, 337 , 968 sugiere conectar el husillo perforado a una bomba de vacío, en el inicio de la etapa de embobinado del material de cinta, para crear un grado de vacío al succionar aire a través de las perforaciones del husillo, a fin de adherir inicialmente el material de cinta contra la superficie externa del husillo.

Tal solución, además de ser constructiva y funcionalmente compleja, no es aplicable a las máguinas embobinadoras de película de plástico en las cuales sé ; hace uso de aire comprimido para provocar la expansión radial de las vueltas interiores del rollo en el retiro puesto :gue, a fin de generar los chorros de aire potentes necesarios para expandir las vueltas del rollo, son necesarias perforaciones gue tienen un diámetro pequeño, del orden de un milímetro, ligeramente mayor o menor; por el contrario, para retirar la película y hacer que se adhiera neumáticamente al husillo en el inicio de la etapa de embobinado, sería necesario que las perforaciones tengan un diámetro considerablemente mayor, para generar un grado de vacío o condición bajo presión necesaria para retirar la película. Estas dos condiciones operativas son mutualmente incompatibles, y no parecen que puedan coexistir en un solo husillo.

Finalmente, en los husillos convencionales, en los cuales los agujeros de salida para el chorro de aire abiertos sobre una superficie lisa, que se considera necesario reducir las fuerzas de fricción en el retiro de los rollos, algunas veces se han presentado dificultades de retiro debido a una distribución no homogénea del .aire presurizado que amortigua entre las superficies opuestas del husillo y el rollo, presumiblemente debido a una expansión radial y regular del rollo . 1 OBJETIVOS DE LA INVENCIÓN ;, .

Por lo tanto, existe la necesidad de encontrar una solución nueva y diferente, que permita obviar las desventajas indicadas en lo anterior, al reducir el consumo de aire presurizado necesario para provocar la expansión radial de las vueltas internas del rollo durante la remoción.

Por lo tanto un objetivo de la ínwenciqn es proporcionar un husillo adecuado para embobinar rollos sin núcleo de películas de plástico, en particular/ películas estirables, que está provisto con una pluralidad de perforaciones para la generación de chorros de aire y una superficie de embobinado de película configurada adecuadamente para proporcionar una fuerza de fricción baja, así como para permitir la creación de una amortiguación de aire uniforme a lo largo del husillo completo, durante la etapa de retiro de un rollo.

Un objetivo adicional de la invención: es proporcionar un husillo como se define en lo anterior,' que también está provisto con una superficie de embobinado de película, que se trata adecuadamente para permiti una adhesión automática de la película de plástico en el inicio de embobinado de un rollo, así como provisto con: una superficie resistente al endurecimiento y desgaste y/o grabado alto, mientras que mantiene tales características durante un período de tiempo de trabajo prolongado · BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN j ¦ ,: Lo que se establece en lo anterior se puede: "lograr por un husillo adecuado para embobinar rollos sin núcleo de una película de plástico, en particular una película estirable, de acuerdo con la reivindicación 1.

De acuerdo con la invención, se ha proporcionado un husillo adecuado para embobinar y remover rollos, sin: núcleo de una película de plástico, como se define en lo anterior, en donde el husillo comprende: ';: un cuerpo tubular que tiene una pared periférica y por lo menos una cámara interna que se extiende coaxialmente, conectable a una fuente de aire presurizado; y en el cual la pared periférica del husillo comprende una pluralidad de perforaciones que se extienden desde la cámara interna hasta una superficie externa para embobinar un rollo, caracterizado en que la pared periférica del husillo tiene , una capa superficial protectora de cromo duro que define la superficie externa para embobinar el rollo, que tiene una rugosidad promedio entre 6 y 6.5 pm, obtenida mediante limpieza con chorro de arena.

La limpieza con chorro de arena es un proceso mecánico el cual está dirigido a erosionar la porción superficial de un material, por medo de arena y .chorros de aire orientados contra la superficie que se trata. ; ' La limpieza con chorro de arena: se. ·. usa frecuentemente para la limpieza superficial de metales o materiales en general, o para grabar escritos y/o iiriágenes sobre mármol y piedras, asi como para conferir a la superficie tratada una apariencia estética final. 1 ·: 1- : Al final de una operación de limpieza con chorro de arena, la superficie tratada tiene un grado de rugosidad que depende tanto de las dimensiones de los granos de arena que se usan, y la presión del chorro.

Generalmente, las dimensiones de los granos de arena pueden variar en promedio de aproximadamente 0.250 mm a 1 mm, típicamente usando granos de arena que tienen mayores dimensiones cuando se operan en materiales duros.

Una operación de limpieza con chorro de arena típica, a la inversa de las necesidades de la presente invención, tiende a volver áspera la superficie tratada y de incrementar las fuerzas de fricción; adicionalmente, a partir de las primeras pruebas que han llevado a cabo, se ha comprobado que una limpieza con chorro de arena incorrecta, además de incrementar negativamente las fuerzas de fricción, tiende a crear un consumo excesivo de aire comprimido. Por lo tanto, la limpieza con chorro de arena parecería completamente inadecuado para un tratamiento superficial de husillos para el embobinado y remoción de rollos sin núcleo, en los cuales se hace uso de chorros de aire presurizado a fin de retirar el rollo al final de la etapa de embobinado.

Contra todas las expectaciones, en cambio,; se ha comprobado que al llevar a cabo una limpieza con chorro de arena bajo condiciones pre-establecidas, tanto una adhesión automática inicial de la película de plástico a la, superficie limpiada con chorro de arena del husillo, como la creación de una amortiguación de aire homogéneo entre el roii'cT y el husillo, con una fuerza de fricción baja consecuente: : entre las fuerzas opuestas del rollo y el husillo y un consumo reducido de aire presurizado se hace posible.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS Estas y características adicionales del husillo de acuerdo con la presente invención serán más evidentes a partir de la siguiente descripción y el dibujo adjunto, en el cual : la Fig. 1 es una vista de sección transversal longitudinal del husillo; la Fig. 2 es una vista de sección transversal, agrandada, tomada a lo largo de la línea 2-2 de la Fig. 1; la Fig. 3 es un detalle agrandado de la Fig. 2; la Fig. 4 muestra una vista sumamente agrandada de la superficie limpiada con chorro de arena del husillo, de la Fig. 1.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN . ;.

Las Figs. 1 y 2 muestran un husillo general 10 adecuado para embobinar uno o más rollos 11 de una película de plástico, por ejemplo, una película estirable. El husillo 10 comprende un cuerpo tubular 12 en material : de :;:acero, obtenido por ejemplo al retirar, moler adecuadamente .con un ligero ahusamiento, por ejemplo, de 2 o 3 grados, con un diámetro mínimo en el extremo delantero para la remoción del rollo 11. ' ;'" El cuerpo tubular 12 se sujeta, por ejemplo, se suelda en un extremo de un árbol 13, por el cual el husillo 10 se soporta a fin de girar libremente; el cuerpo tubular 12 del husillo 10 tiene una pared periférica que define una cámara interna 14 que se extiende coaxialmente al cuerpo tubular 12. La cámara 14 del husillo, en- el extremo delantero para la remoción del rollo 11, se cierra por un tapón: 15, mientras que el extremo trasero se puede hacer para comunicarse con una fuente de aire presurizado a través: de un canal de suministro de aire 16 que se extiende longitudinalmente al árbol 13.

Con referencia nuevamente a las Figs. 1 y , 2, la pared periférica del cuerpo tubular 12 tiene una pluralidad de perforaciones 17 que se extienden desde la cámara interna 14 hasta una -superficie externa 18 para embobinar lá película de plástico.

El husillo 10 puede ser de cualquier diámetro externo, por ejemplo, que varía entre 35 y 100 mm, mientras que el diámetro de los agujeros o perforaciones 17 puede ser de aproximadamente 1 mm, ligeramente mayor o menor. El mismo número de agujeros, y el arreglo de los mismos, ; tanto angularmente como a lo largo del eje longitudinal, del husillo, puede ser cualquiera, dependiendo de la longitud y el diámetro exterior del husillo. En el ejemplo mostrado, los agujeros 17 se arreglan en un paso constante, al proporcionar alternativamente los agujeros 17 que se separan angularmente II por un ángulo que varia entre 90° y 180°; sin embargo cualquier otro arreglo de los agujeros 17 es posible, con respecto al que se ha mostrado.

De acuerdo con la presente invención, como se muestra en la Fig. 2 y el detalle agrandado de la Fig.' 3, la pared tubular del cuerpo 12 del husillo se ha recubierto con una capa protectora delgada 19 de cromo duro, obtenido por un asi llamado proceso de deposición "FLASH", que consiste en una deposición de cromo que tiene un espesor promedio que varia entre 8-15 µp?, y una dureza que varia, por ejemplo, entre 1000 y 1200 HV.

La elección de la tecnología FLASH de cromo; duro, después de varios intentos, se ha hecho para ; táilto la posibilidad de distribuir en una manera precisa y unifórme la capa de cromo 19 sin la necesidad de operaciones de esmerilado sucesivas, y la menor dificultad de nó tener la rugosidad superficial requerida por la limpieza con chorro de arena seco, como se explica en la presente posteriormente.

De hecho, de acuerdo con el aspecto más innovador de la presente invención, para los objetos definidos anteriormente, la superficie externa de la capa 19 del( cromo duro, que define la superficie 18 para embobinar el rollo 11, se somete a un proceso de limpieza con chorro de arená'-'Séco a fin de formar una superficie rugosa que tiene una rugosidad promedio Ra que varía entre 6 y 6.5 m.

Para los objetivos de la presente invención, con base en una definición convencional, por rugosidad promedio Ra se propone el promedio aritmético de los valores absolutos de todas las crestas 19A y todos los valles 19B de la capa 19 de cormo duro, medidos a lo largo de una longitud de muestra.

Se han llevado a cabo una variedad de pruebas con arena que tiene diferentes tamaños de partícula; sin embargo, se han obtenido buenos resultados al usar granos de arena que tienen una misma dirección que varía entre 0.15 y 0.3 mm.

Después de varios intentos, se ha concluido que el uso de granos de arena que tienen un tamaño mayor darían lugar al riesgo de crear una rugosidad excesivamente alta, con incremento consecuente de la cantidad de aire que se suministra al husillo; adicionalmente, darían lugar al riesgo de dañar la capa de cromo delgada durante el proceso de limpieza con chorro de arena. Finalmente, las fuerzas de fricción excesivamente altas se crearían en aquellas áreas en las cuales la amortiguación de aire carecería debido al:: grado excesivo de rugosidad, que impediría el retiro del rollo .11.

En cambio, a partir de las pruebas que se han llevado a cabo, se ha comprobado que al llevar a cabo una limpieza con chorro de arena seca tal como para crear una rugosidad promedio Ra que tiene los valores citados en lo anterior, es posible cumplir dos necesidades en conflicto en un solo husillo: la primera necesidad es para proporcionar al husillo con una superficie rugosa adecuada para permitir una adhesión inicial automática de la película de plástico, sin tener que generar ninguna succión de aire a través de l perforación; la segunda necesidad es para proporcionar al husillo con un grado de rugosidad adecuada para generar una amortiguación de aire presurizado homogénea en el retiro del rollo, con un consumo de aire presurizado considerablemente reducido . ] ,] ,„ Puesto que es extremadamente difícil representar el perfil irregular de una superficie limpiada con chorro de arna, el detalle de la Fig. 3 tiene que ser entendido como meramente indicativo de las características generales ; de la capa 19 de cromo, después del proceso de limpieza con chorro de arena.

A su vez, la Fig. 4 muestra, nuevamente como a manera de ejemplo, las características de rugosidad ::de la superficie limpiada con chorro de arena 18 de la capa 19 del cromo del husillo de acuerdo con la invención; a partir de las Figs. 3 y 4 se observa que la secuencia aleatoria de las crestas 19A y valles 19B genera una infinidad de micror.utas superficiales, con una distribución homogénea consecuente de los flujos de aire, minimizando de esta manera los puntos de contacto, y, como resultado, las fuerzas de fricción, .contra la película de plástico durante el retiro del rollo 11. ¦ A partir de lo que se ha establecido y mostrado en el ejemplo de los dibujos anexos, será evidente que se proporciona un husillo adecuado para embobinar rollos sin núcleo de una película dé plástico en máquinas embobinadoras, en el cual el husillo comprende un cuerpo tubular conectable a una fuente de aire presurizado, la pared periférica del cual está provista con una pluralidad de perforaciones para la generación de chorros de aire, y en la cual la, pared periférica del husillo tiene un recubrimiento delgado de cromo duro, que se ha vuelto áspero adecuadamente por un proceso de limpieza con chorro de arena seco adecuado a fin de crear un grado de rugosidad pre-establecido .

Sin embargo, se entiende que lo que se ha establecido y mostrado con referencia a los dibujos , adjuntos, se ha dado solamente a manera de ilustración de las características generales e innovadoras del husillo de acuerdo con la presente invención. Por lo tanto, : otras modificaciones o variaciones serán capaces de hacerse al husillo, o partes del mismo, sin que para esto se aparten de las reivindicaciones.

Claims (6)

REIVINDICACIONES

1. Un husillo adecuado para embobinar rollos de película de plástico estirable, el husillo que comprende: un cuerpo tubular que tiene una pared periférica provista con una superficie externa y por lo menos una cámara interna que se extiende coaxialmente, la cámara interna que es conectable a una fuente de aire presurizado; .,, , una pluralidad de perforaciones que se extienden desde la cámara interna hasta la superficie exterfta [ del cuerpo tubular para embobinar los rollos de película de plástico; caracterizado porque: la pared periférica del cuerpo tubular del husillo está provisto con una capa de cromo duro; la capa de cromo duro que tiene una superficie limpiada con chorro de arena para embobinar la película de plástico estirable, la superficie limpiada con chorro, de arena que tiene una rugosidad promedio (Ra) entre 6 y 6.':5 µp?.

2. El husillo de conformidad con" la reivindicación 1, caracterizado porque la superficie limpiada con chorro de arena de la capa de cromo duro tiene una rugosidad promedio (Ra) de manera preferente entre 6.2 y 6.3 pm. ' ':.:· ·

3. El husillo de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la pared periférica del cuerpo tubular del husillo que comprende una capa FLASH de cromo duro, que tiene un espesor entre 8 y 15 µp?.

4. El husillo de conformidad cori la reivindicación 1, caracterizado porque la capa de cromo duro tiene una dureza entre 1000 y 1200 HV.

5. El husillo de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque las perforaciones se extienden a través de la pared periférica del cuerpo tubular y la capa de cromo duro en porciones angularmente .separadas, en correspondencia de planos cruzados separados a ló largo de un eje longitudinal del husillo.

6. El husillo de conformidad ' con' la reivindicación 5, caracterizado porque el espació angular entre las perforaciones varia entre 90° y 180°.