MXPA02002177A - Aparato y metodo para enrollar material de hoja comprimible. - Google Patents

Abstract

Una barra de encajado (29) para dirigir material de hoja (12) entre un rodillo de impulso (28) y un mandril (26) de una maquina de enrollado (8), comprende un miembro alargado (31) que tiene extremos opuestos sostenidos por un brazo (109). El brazo se adapta para pivotar respecto a un eje que es substancialmente paralelo a un eje de rotacion del rodillo de impulso, para mover el miembro alargado sobre una ruta arqueada respecto al rodillo de impulso. Una maquina de enrollado comprende un rodillo de impulso sostenido por un bastidor (10) y un mandril soportado adyacente al rodillo de impulso. Una barra de encajado soportada por un extremo delantero del bastidor, se proporciona para encajar el material de hoja entre el rodillo de impulso y el mandril. Un metodo para enrollar material de hoja incluye las etapas de desplazar la barra de encajado para dirigir material de hoja entre un rodillo de impulso y un mandril y enrollar el material de hoja en el mandril.

Description

APARATO Y MÉTODO PARA ENROLLAR MATERIAL DE HOJA COMPRIMIBLE ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN Esta invención se refiere en general a un aparato y a un método para enrollar material de hoja comprimible. Más particularmente, la invención se refiere a enrollar hojas fibrosas de aislamiento en un rollo comprimido. El método y aparato son adecuados para empacar material de aislamiento a base de fibras de vidrio. El enrollar hojas de material aislante en rollos comprimidos es bien conocido. Estas máquinas se refieren comúnmente como máquinas de enrollado (roll-up) . Ejemplos de estas máquinas se describen en las Patentes de los E.U.A. No. 4,690,348, otorgada a Watanabe y colaboradores, 5,257,748, otorgada a Morizzo, y 5,386,748, otorgada a Abt . Máquinas de enrollado generalmente incluyen un mandril sobre el cual el material de hoja se enrolla y uno o más rodillos impulsores para enrollar el material de hoja en el mandril. Para enrollar el material de hoja en el mandril, el material de hoja primero se alimenta entre los rodillos impulsores y el mandril, luego se dobla hacia atrás alrededor del mandril y subsecuentemente se encaja entre el mandril y los rodillos impulsores. El material de hoja usualmente se superpone antes de que se encaje entre el mandril y los rodillos de impulso, para reducir el riesgo que el material de hoja se arrugue en el núcleo del rollo. Esto se refiere comúnmente como "plegado" . Actualmente, el material de hoja se encaja manualmente por operadores de máquinas quienes después de encajar el material de hoja, deben envolver el material de hoja alrededor del mandril al menos tres veces para iniciar suficientemente el material de hoja en el mandril. Materiales de hoja amplia a menudo son difíciles de encajar uniformemente y envolver alrededor del mandril . Si los operadores de la máquina son incapaces de encajar uniformemente e iniciar el material de hoja, el material de hoja aún se arrugará incluso si el material de hoja se superpone antes de ser encajado e iniciado. En un esfuerzo por resolver este problema, una cantidad de operadores de máquina han sido asignados con la tarea ardua de encajar e iniciar el material de hoja en el mandril. Sin embargo, esta solución no ha sido totalmente efectiva debido a que los operadores de máquina fallan en encajar e iniciar el material de hoja uniformemente entre sí. ¡* ^?ß lm^^ El material de hoja no solo tiene que ser encajado uniformemente e iniciado, sino debe aplicarse presión constante uniforme en el material de hoja conforme el material de hoja se enrolla. Esto presenta todavía otro problema. Máquinas de enrollado convencionales no mantienen una presión uniforme constante en el material de hoja conforme el material de hoja se enrolla en el mandril. Esto resulta en un desplazamiento axial del núcleo del material de hoja enrollado respecto a las capas más externas. El desplazamiento axial del núcleo del material de hoja enrollado se refiere comúnmente como " telescopado" . Una solución a este problema aún está por presentarse. Además de ser ineficaz e intenso en mano de obra, el encajado e iniciado manual de materiales de hoja en el mandril pueden presentar riesgo de lesión a los operadores de máquina. Esto es considerable y puede ser un aspecto de seguridad para los fabricantes y procesadores de materiales de hoja. Una máquina de enrollado que elimina la necesidad por encajado e inicio manualmente de material de hoja en un mandril, se requiere . COMPENDIO DE LA INVENCIÓN La presente invención se dirige hacia una barra de encajado para material de hoja entre un rodillo impulsor y un mandril de una máquina de enrollado. La barra de encajado comprende un miembro alargado que tiene extremos opuestos y un par de brazos que soportan los extremos opuestos del miembro alargado. Los brazos se adaptan para ser pivotales respecto a un eje que es coaxial con un eje de rotación de un rodillo frontal, para mover el miembro alargado sobre una ruta arqueada respecto al rodillo frontal. La barra de encajado es pivotable para el material de hoja entre un rodillo de respaldo y un mandril. Los brazos se caracterizan por una primer parte que es ajustable linealmente respecto a una segunda parte, de manera tal que la barra de encajado es ajustable para materiales de hoja de diferentes espesores y densidades . La invención también se dirige a una máquina de enrollado que comprende un rodillo impulsor sostenido por un bastidor que se adapta para soportar un mandril adyacente al rodillo de impulso. Una barra de encajado también se soporta por el bastidor para encajar material de hoja entre el rodillo de impulso y el mandril. Un primer detector se localiza hacia atrás del rodillo de impulso, para detectar la presencia del material de hojas. Un segundo detector se localiza hacia adelante del primer detector y hacia atrás del rodillo de impulso.

El segundo detector se adapta para detectar la presencia del material de hoja. La invención además se dirige a un método para enrollar material de hoja que comprende las etapas de colocar un mandril y un par de brazos de soporte; permitir que una cantidad deseada de aislamiento fibroso pase sobre un rodillo de impulso y bajo un mandril y además sobre una barra de encajado; bajar el mandril; pivotar la barra de encajado para dirigir el aislamiento fibroso entre el rodillo de impulso y el mandril; y enrollar el aislamiento fibroso en el mandril. Diversos objetivos y ventajas de esta invención serán aparentes para aquellos con destreza en la especialidad a partir de la siguiente descripción detallada de la modalidad preferida, cuando se lee a la luz de los dibujos acompañantes. BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS La Figura 1 es una vista en perspectiva frontal, tomada desde el lado derecho, de una máquina de enrollado para material de hoja. La Figura 2 es una vista en elevación lateral derecha de la máquina de enrollado. La Figura 3 es una vista en perspectiva frontal, tomada desde el lado izquierdo de la máquina de enrollado.

La Figura 4 es una vista en elevación lateral izquierda de la máquina de enrollado. La Figura 5 es una vista en elevación lateral ambiental agrandada de una barra de encajado para material de hoja entre un rodillo de impulso y un mandril de la máquina de enrollado. La Figura 6 es un diagrama de flujo de un método para enrollar material de hoja. La Figura 7 es un diagrama de bloques de un microprocesador conectado a diversos componentes de la máquina de enrollado. DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA MODALIDAD PREFERIDA Ahora con referencia a los dibujos, se ilustra en las Figuras 1 a 4, una máquina de enrollado 8, para enrollar material de hoja 12 en un rollo para empacar. La máquina de enrollado incluye un bastidor 10. El bastidor 10 sostiene una superficie de transporte tal como una placa perforada 14 mostrada y guías laterales 15. La placa perforada 14 tiene un borde posterior 16 (mostrado en las Figuras 1 y 3) para recibir material de hoja 12 que se va a enrollar y subsecuentemente a empacar. Se define una rampa en el borde posterior 16 de la placa perforada 14 entre porciones de forma arqueada opuesta 17 de guías laterales 15. Las porciones de forma arqueada 17 forman una configuración de embudo que ayuda ^^¿*^M*Ém* en guiar o dirigir el material de hoja 12 sobre la placa perforada 14. El material de hoja 12 se guía sobre la placa perforada 14 por un mecanismo transportador, tal como una cadena de horno (no mostrada) . Una cadena de 5 horno transporta material de hoja revestido 12 a través de un horno de curado (no mostrado) y además a la placa perforada 14. La máquina de enrollado 8, de preferencia se emplea para enrollar material de hoja 12 que tiene una densidad en el rango de aproximadamente 16.01 a 96.06 10 kilogramos por metro cúbico (aproximadamente 1 a aproximadamente 6 libras por pie cúbico) . Por lo tanto, el material de hoja 12 en la cadena de horno empuja el material de hoja 12 sobre la placa perforada 14 en la dirección de la flecha A (mostrada en las Figuras 1, 3 y 15 5) desde la parte posterior de la máquina de enrollado 8 al frente de la máquina de enrollado 8. Aire liberado a través de perforaciones (no mostrado) en la placa perforada 14, levanta el material de hoja 12 separándolo de la placa perforada 14 para reducir contacto friccional 20 entre el material de hoja 12 y la placa perforada 14. Esto permite que la cadena de horno fácilmente empuje el material de hoja 12 sobre la placa perforada 14. Un primer detector 18 (mostrado en las Figuras 1 y 3) se localiza próximo al borde posterior 16 de la 25 placa perforada 14. El primer detector 18 se proporciona m&*? i-Ja6aib*?.?, para detectar la presencia de material de hoja 12 conforme el material de hoja 12 viaja sobre la placa perforada 14. Una foto-lámpara será un primer detector conveniente 18. Una foto-lámpara será capaz de emitir simultáneamente luz y detectar la luz reflejada del material de hoja 12. Una detección inicial de luz reflejada del material de hoja 12 corresponderá a la detección del borde delantero 20 del material de hoja 12. La ausencia de luz reflejada del material de hoja 12 corresponderá a la detección de un borde trasero 21 (mostrado en la Figura 3) del material de hoja 12. La detección del borde delantero 20 y el borde trasero 21 del material de hoja 12 es crítica para la operación de la máquina de enrollado 8, como se apreciará ante lectura de la siguiente descripción. Aunque una foto-lámpara es un dispositivo de detección preferido, otros dispositivos de detección pueden ser adecuados para llevar a cabo la invención . Un segundo detector 22, como se ilustra en la Figura 1, está espaciado o localizado a una distancia predeterminada adelante del primer detector 18. El segundo detector 22 puede igualmente ser una foto-lámpara. El segundo detector 22 se proporciona para detectar la presencia del material de hoja 12 y más particularmente para detectar el borde delantero 20 del material de hoja 12. Puede medirse un intervalo de tiempo desde un punto en tiempo cuando el primer detector 18 detecta el borde delantero 12 del material de hoja 12 a un punto en el tiempo cuando el segundo detector 22 detecta el borde delantero 20 del material de hoja 12. La distancia entre los dos detectores 18, 22 es una distancia predeterminada. El intervalo de tiempo entre los dos puntos en tiempo y la distancia predeterminada se utiliza para calcular una velocidad de recorrido del material de hoja 12. La velocidad de recorrido puede calcularse con precisión substancial . La velocidad de recorrido es un factor importante a través de la operación de la máquina de enrollado 8, como será aparente en la siguiente descripción. Un extremo delantero del bastidor 10 soporta uno o más rodillo de impulso (tales como el rodillo posterior 24 y el rodillo frontal 28 mostrados) , un mandril 26, un rodillo guía 27 y una barra de encajado 29. El rodillo posterior 24, el mandril 26 y el rodillo frontal 28, todos se localizan hacia adelante de la placa perforada 14 y de preferencia adelante del segundo detector 22. Deberá de notarse que la elevación de la placa perforada 14 puede ser ligeramente mayor que la del rodillo posterior 24 y que la elevación del rodillo posterior 24 puede ser ligeramente mayor que la del rodillo frontal 28. Esto crea un ángulo de declive desde la placa perforada 14 al rodillo frontal 28. Un ángulo de declive en un rango de aproximadamente 15° a aproximadamente 30° puede ser benéfico cuando se enrolla material de hoja de alta densidad, tal como aislamiento AeroFlexMR, un producto de aislamiento fabricado por Owens Corning de Toledo, Ohio. El rodillo posterior 24 se sostiene por el bastidor 10 mediante una flecha de rodillo posterior 30. La flecha de rodillo posterior 30 tiene extremos opuestos que se sostienen por cojinetes 32 (mostrados en las Figuras 3 y 4) que se montan en bloques de pilar o soporte 34 (también mostrados en las Figuras 3 y 4) ubicados en lados opuestos del bastidor 10. Al menos un extremo de la flecha de rodillo posterior 30 soporta una polea impulsada 36 y una primer rueda dentada de impulso 38, como se ilustra en la Figura 1. La primer rueda dentada de impulso 38 soporta una cadena 40, que a su vez desplaza el rodillo frontal 28 como se discutirá a continuación. La polea impulsada 36 se conecta a una polea de impulso 44 por una banda de sincronización 42. La polea de impulso 44 se desplaza por una fuerza motriz, tal como la unidad de impulso motriz 46 mostrada. La unidad de impulso motriz 30 de preferencia es un motor de velocidad variable regulado por un controlador 48 *?tj**?- ***** (mostrado en la Figura 7) . Una caja de engranajes 35 puede conectarse a la unidad de impulso motriz 30 para variar la velocidad y par de torsión producido por la unidad de impulso motriz 30. El rodillo frontal 28 se sostiene por un bastidor 10 mediante una flecha de rodillo frontal 50. La flecha de rodillo frontal 50 tiene extremos opuestos que se sostienen por cojinetes 52 (mostrados en las Figuras 3 y 4) que se montan en bloques de pilar 54 (también mostrados en las Figuras 3 y 4) ubicados en lados opuestos del bastidor 10 adelante de los bloques de pilar del rodillo posterior 34. Un extremo de la flecha de rodillo frontal 50 soporta un par de ruedas dentadas impulsadas 58, 60. Como se ilustra en la Figura 1, una primer rueda dentada impulsada 58 se conecta a la primer rueda dentada de impulso 38, para girar la flecha de rodillo frontal 50, que a su vez desplaza el rodillo frontal 28. Una segunda rueda dentada impulsada 60 transporta una cadena 62 (mostrada en la Figura 3) que actúa a la barra de encaje 28, como será aparente en la siguiente descripción. La segunda rueda dentada impulsada 60 se sostiene en la flecha de rodillo frontal 50 por un cojinete de brida, que permite a la segunda rueda dentada impulsada 60 que gire libremente en la flecha de rodillo frontal 50 hasta que el controlador 48 (mostrado en la Figura 7) señala a la barra de encaje 29 para encajar el material de hoja 12, como se apreciará más en la descripción de la operación de la máquina de enrollado 8 a continuación. Como se ilustra en las Figuras 2 y 4, el rodillo guía 27 se localiza entre el rodillo posterior 24 y el rodillo frontal 28. El eje de rodillo guía 64 (mostrado en la Figura 5) es substancialmente paralelo al eje de rodillo posterior 66 y el eje de rodillo frontal 68 (también mostrado en la Figura 5) . Cada extremo opuesto del rodillo guía 27 incluye una porción de diámetro reducido 70. Cada porción de diámetro reducido 70 se sostiene giratoriamente en un soporte correspondiente 62 conectado a los lados opuestos del bastidor 10. El rodillo guía 27 se localiza en proximidad cercana con el rodillo frontal 28. El rodillo guía 27 se proporciona para evitar una pérdida de compresión cuando el material de hoja 12 inicialmente se encaja. Es decir, el rodillo guía 27 mantiene material de hoja 12 tenso en el mandril 26, conforme el material de hoja 12 se encaja e inicia en mandril 26. También puede ser conveniente que el rodillo frontal 28 se desplace ligeramente más rápido que el rodillo posterior 24, tal como un 5% más rápido, para asegurar adicionalmente que el material de hoja 12 permanece apretado en el mandril 26. El mandril 26 es desplazable para insertarse en forma removible entre y adyacente al rodillo posterior 24 y el rodillo frontal 28 y sobre el rodillo guía 27. El mandril 26 es desplazable mediante un par de brazos de presión de embobinado de rodillo 74. Cada brazo de presión 74 tiene un extremo frontal 76 y un extremo posterior 78. El extremo frontal 76 de cada brazo de presión 74 soporta un extremo correspondiente del mandril 26. Cojinetes de rodillos (no mostrados) pueden interponerse entre el extremo frontal 76 del brazo de presión 74 y el mandril 26, para reducir el contacto friccional entre ellos. El extremo posterior 78 de cada brazo de presión 74 se sostiene pivotalmente por lados opuestos de una porción media superior del bastidor 10. Como se ilustra en la Figura 3, cada lado de la porción media superior del bastidor 10 soporta un bloque de pilar 82. Cada bloque de pilar 82 se proporciona para recibir un cojinete (no mostrado) que soporta un extremo correspondiente de una flecha de brazo de presión 75. Cada extremo de la flecha de brazo de presión 75 está enchavetado (no mostrado) para acoplar de forma correspondiente a uno de los brazos de presión 74 respectivo, el propósito de los cual se apreciará mucho más en la siguiente descripción. Al menos uno de los brazos de presión 74 se conecta pivotalmente a un primer cilindro de aire de brazo de presión 86. Como se ilustra en la Figura 2, uno de los brazos de presión 74 tiene una palanca 88 que se extiende desde su extremo posterior 78. Un extremo superior del cilindro de aire de brazo de presión 86 se conecta pivotalmente a un extremo posterior de la palanca 88. Un extremo inferior del cilindro de aire de brazo de presión 86 se conecta a un bloque de pivote 90. El bloque de pivote 90 se sostiene por una porción media inferior del bastidor 10. Se prefiere que el bloque pivote 90 incluya una cabeza giratoria u oscilante (no mostrada) que permite que el extremo inferior del cilindro de aire de brazo a presión 86 se mueva longitudinalmente para evitar unión durante la operación de la máquina de enrollado 80. Cuando se extiende el pistón del cilindro de aire del brazo de presión, la palanca 88 se eleva y el extremo frontal 76 del brazo de presión 74 se abate para bajar el mandril 26. Cuando se retrae el pistón del cilindro de aire del brazo de presión, la palanca 88 se abate y el extremo frontal 76 del brazo de presión 74 se sube para elevar el mandril 26. Ya que la flecha del brazo de presión 75 está enchavetada para acoplar en forma correspondiente a cada brazo de presión 74, un solo cilindro de aire del brazo de presión 86 conectado a un brazo de presión 74, puede controlar el movimiento de ambos brazos de presión 74. El cilindro de aire del brazo de presión 86 se regula por el controlador 48 (mostrado en la Figura 7) para subir y bajar el mandril 26 y mantener una cantidad deseada de presión uniforme entre el mandril 26 y el material de hoja 12 que se enrolla en el mandril 26. Una cantidad deseada de presión uniforme puede lograrse a través del auxilio de reguladores y válvulas de control (no mostrados) que se operan por el controlador 48 para controlar la tensión del material de hoja 12 que se enrolla en el mandril 26. El mandril 26 es desplazable en una dirección hacia arriba contra la fuerza ejercida por los brazos de presión 74 por un par de brazos de soporte 92 para permitir que el material de hoja 12 pase entre el mandril 26 y los rodillos frontal y posterior 28, 24. Como se ilustra en la Figura 4, cada brazo de soporte 92 tiene un extremo frontal 94 (mostrado en la Figura 4) y un extremo posterior 96. El extremo frontal 94 de cada brazo de soporte 92 incluye un soporte 98 (mostrado en la Figura 4) que sostiene un extremo correspondiente del mandril 26. El extremo posterior 96 de cada brazo de soporte 92 se sostiene pivotalmente por lados opuestos de una porción media superior del bastidor 10. Cada lado de una porción media superior del bastidor 10 soporta un bloque de pilar 100. Cada bloque de pilar 100 se proporciona 5 para recibir un cojinete (no mostrado) para soportar un extremo correspondiente de una flecha de brazo de soporte 102. Cada extremo de la flecha de brazo de soporte 102 se enchaveta (no mostrado) para acoplar de manera correspondiente a uno de los brazo de soporte 92 similar 10 al de la flecha de brazo de presión 75 anteriormente descrita . Al menos uno de los brazos de soporte 92 se conecta pivotalmente a un segundo cilindro de aire de brazo de soporte 104. Esto puede lograrse como sigue. 15 Uno de los brazo de soporte 92 puede tener una palanca de brazo de soporte 106 que se extiende desde su extremo posterior 96. Un extremo superior del cilindro de aire de brazo de soporte 104 puede conectarse pivotalmente al extremo posterior de la palanca de brazo de soporte 106. 20 Un extremo inferior del cilindro de aire de brazo de soporte 104 puede conectarse a un bloque de pivote 108. El bloque de pivote 108 se sostiene por una porción media inferior del bastidor 10. Se prefiere que el bloque de pivote 108 incluya una cabeza oscilante (no mostrada) que 25 permite al extremo inferior del cilindro de aire de brazo Jm^ mm * de soporte 104, moverse longitudinalmente sobre la línea B-B (mostrada en la Figura 4) para evitar unión durante la operación de la máquina de enrollado 8. Cuando se retrae el pistón del cilindro de aire de brazo de soporte, la palanca del brazo de soporte 106 se baja y el extremo frontal 94 del brazo de soporte 92 se sube para elevar el mandril 96 contra la fuerza del brazo de presión 74. Esta posición puede ser referida como la "posición de alimentación" debido a que el material de hoja 12 puede alimentarse bajo el mandril 26. Cuando el pistón del cilindro de aire de brazo de soporte se extiende, la palanca de brazo de soporte 106 se sube y el extremo frontal 94 del brazo de soporte 92 se abate para bajar el mandril 26. Esta posición puede ser referida como la "posición de encajado" debido a que en esta posición, el material de hoja 12 puede ser encajado entre un rodillo posterior 24 y el mandril 26. Ya que la flecha de brazo de soporte 102 está enchavetada para acoplar de manera correspondiente a cada brazo de soporte 92, un solo cilindro de aire del brazo de soporte 104 conectado a un brazo de soporte 92 puede controlar el movimiento de ambos brazos de soporte 92. En una forma similar a la operación del primer cilindro de aire 86 anterior, el cilindro de aire del brazo de soporte 104 se regula por el controlador 48 (mostrado en la Figura 7) para subir y bajar el mandril 26 a través de la operación de la máquina de enrollado 8. Como se ilustra en las Figuras 1 y 3, la barra de encajado 29 incluye un miembro alargado que se extiende lateralmente 31 con extremos opuestos. Cada extremo opuesto se sostiene por un brazo 109 que es pivotal respecto a un eje que es substancialmente paralelo al eje de rotación del rodillo frontal 28, de manera tal que el miembro alargado 31 puede moverse sobre una ruta arqueada respecto al rodillo frontal 28. Esto puede lograrse al acoplar el brazo 109 a una segunda rueda dentada desplazada 70. Como se estableció anteriormente, la segunda rueda dentada desplazada 70 se sostiene en el rodillo frontal 28 por un cojinete de brida que permite a la segunda rueda dentada desplazada 60, que gire libremente en la flecha de rodillo frontal 50 hasta que el controlador 48 (mostrado en la Figura 7) señala a la barra de encajado 29 para encajar el material de hoja 12 en el mandril 26. Una cadena 62 conecta la segunda rueda dentada desplazada 60 a una segunda rueda dentada desplazada 10 (mostrada en la Figura 3) sostenida por un rodillo de accionamiento 112, como se ilustra en la Figura 3. El rodillo de accionamiento 112 se sostiene giratoriamente por un par de placas (mostradas pero no referidas) que se conectan a lados opuestos del extremo frontal del bastidor 10. El rodillo de accionamiento 112 se desplaza por una estructura de cremallera y engranaje (no mostrada) . La estructura de cremallera y engranaje se opera por un cilindro de aire, indicado generalmente en 114. El cilindro de aire 114 se regula por el controlador 48. El controlador 48 provoca que el cilindro de aire 114 desplace una cremallera (no mostrada) . La cremallera provoca que gire un engranaje (tampoco mostrado) sostenido por el rodillo de accionamiento 112. El engranaje gira la varilla de accionamiento 112, que a su vez gira la segunda rueda dentada de impulso 110. La segunda rueda dentada de impulso 110 desplaza la segunda rueda dentada impulsada 60 mediante la cadena 62. Esto provoca que la barra de encajado 29 se mueva sobre una ruta arqueada respecto al rodillo frontal 28. Conforme la barra de encajado 29 se mueve sobre la ruta arqueada, dobla el material de hoja 12 sobre el mandril 26 y encaja o dirige el material de hoja 12 entre el rodillo posterior 24 y el mandril 26. El material de hoja 12 luego se alimenta entre el rodillo guía 27 y el mandril 26 y más adelante entre el rodillo frontal 28 y el mandril 26. Conforme los rodillos 24, 28 continúan girando, el material de hoja 12 continúa enrollándose en el mandril 26 y el rodillo guía 27 mantiene material de hoja 12 apretado de manera tal que el material de hoja 12 no se arruga. Deberá entenderse que una segunda rueda dentada impulsada adicional 60, puede localizarse en un extremo opuesto del rodillo frontal 28. Cada brazo 109 de la barra de encajado 29 puede conectarse a una correspondiente de las segundas ruedas dentadas impulsadas 60. Una cadena 62 puede conectarse a cada segunda rueda dentada impulsada 60 a una segunda rueda dentada de impulso correspondiente 110. Las segundas ruedas dentadas de impulso 110 pueden soportarse por extremos opuestos de la varilla de accionamiento 112. La varilla de accionamiento 112 puede ser desplazada por un montaje de cremallera y engranaje (no mostrado) que se opera por un cilindro de aire de doble pila 114. El cilindro de aire de doble pila 114 puede regularse por el controlador 48 para provocar que el cilindro de aire 114 desplace la cremallera y provoque que gire el engranaje soportado por la varilla de accionamiento 112. El engranaje gira la varilla de accionamiento 112 que a su vez gira cada segunda rueda dentada de impulso 110. Las segundas ruedas dentadas de impulso 110 desplazan las segundas ruedas dentadas impulsadas 60 mediante las cadenas 62 para girar cada brazo 109 de la barra de encajado 29.

Habrá de notarse que la barra de encajado 29 puede proporcionarse con una pluralidad de dedos lateralmente espaciados 33. Los dedos 33 pueden reducir el riesgo de que la barra de encajado 29 se atrape en el material de hoja 12 lo que haría difícil de retraer a la barra de encajado 29 después de encajar de material de hoja 12. La barra de encajado 29 puede ajustarse para encajar materiales de hoja de diferentes espesores y densidades. Como se ilustra en la Figura 5, la barra de encajado 29 puede incluir un par de brazos opuestos 109. Cada brazo 109 en general puede tener forma de L en construcción. Los brazos 109 pueden formarse a partir de una pluralidad de partes 142, 144, en donde al menos una parte 142 es movible respecto a otra parte 144. Por ejemplo, se ilustra una primer parte 142 que es linealmente ajustable respecto a una segunda parte 144. Esto puede lograrse al proporcionar al menos una ranura alargada 146 en una de las partes 142, 144 del brazo 109. Como se ilustra en los dibujos, la ranura 146 puede extenderse radialmente respecto al eje pivotal del brazo 109. Un sujetador 145 puede emplearse para conectar liberablemente las dos partes 142, 144 del brazo 109 en conjunto. Al apretar el sujetador, las dos partes pueden acoplarse apretadamente en conjunto. Al aflojar el sujetador 145, la primer parte 142 puede desplazarse respecto a la segunda parte 144. Esto permite que el brazo 109 sea linealmente extensible o ajustado en una dirección sobre la línea C-C. Además, el miembro alargado 31 puede ser ajustado pivotalmente respecto a los brazos 109, como se ilustra en la Figura 5. Esto puede lograrse al simplemente pivotar la barra de encajado 20 respecto a los brazos 109. Además de ser pivotalmente ajustable, la barra de encajado 29 puede ser ajustable en una dirección D-D transversal al brazo 109. Los anteriores ajustes permiten que se varíe la cantidad de rotación de la barra de encajado 29 y la disposición angular de la barra de encajado 29. La operación de la máquina de enrollado 8 se comprende mejor con referencia a la Figura 6. La operación de la máquina de enrollado 8 empieza al colocar un mandril 26 en el soporte 98, como se indica en el bloque de función 116. El mandril 26 puede colocarse en el soporte 98 manualmente por un operador de máquina o automáticamente por un dispositivo automatizado (no mostrado) . Después de colocar el mandril 26 en el soporte 98, se bajan los brazos de presión 74, como se indica en el bloque de función 118, contra extremos opuestos del mandril 26. El movimiento de los brazos de presión 74 se logra por el primer cilindro de aire 86. El primer cilindro de aire 86 puede controlarse por un conmutador (no mostrado) que se opera manualmente por el operador de máquina o automáticamente por un dispositivo automatizado (tampoco mostrado) . Después de bajar los brazos de presión 74 contra el mandril 26, los brazos de soporte 92 se operan para subir el mandril 26 contra la fuerza del brazo de presión 74, como se indica en el bloque de función 120. Los brazo de soporte 92 ejercen una fuerza hacia arriba en los extremos opuestos del mandril 26, que es mayor que la fuerza descendente ejercida por los brazos de presión 74. El movimiento de los brazo de soporte 92 se logra por el segundo cilindro de aire 104. En una forma similar a la operación del primer cilindro de aire 86 establecido anteriormente, el segundo cilindro de aire 104 puede controlarse por un conmutador (no mostrado) que se opera manualmente por un operador de máquina o automáticamente por un dispositivo automatizado (tampoco mostrado) . El mandril 26 se sube a una elevación que es una distancia predeterminada sobre aquella de los rodillos posterior y frontal 24, 28. Conforme se sube el mandril 26, el primer y segundo detectores 28, 22 se energizan.

El material de hoja 12 se transporta desde un transportador 16 que termina en el extremo posterior de la máquina de enrollado 8 entre las guías laterales 15 y sobre el extremo posterior de la placa perforada 14. Las porciones de forma arqueada 17 de las guías laterales 15 dirigen el material de hoja 12 sobre la placa perforada 14 entre las guías laterales 15. Las guías laterales 15, de preferencia son ajustables para permitir materiales de hoja de diversos anchos. Los ajustes de las guías laterales 15 pueden lograrse en cualquier forma conveniente . Se suministra aire a través de perforaciones (no mostrado) en la placa perforada 14 mediante un suministro de aire. El aire puede ser dirigido a través de las perforaciones en cualquier forma conveniente. El aire forza al material de hoja 12 hacia arriba para reducir el contacto friccional entre el material de hoja 12 y la placa perforada 14. Conforme el material de hoja 12 avanza sobre la placa perforada 14, el borde delantero 20 del material de hoja 12 primero se detecta por el primer detector 18, como se indica en el bloque de función 122. El segundo detector 22 subsecuentemente detecta el borde delantero 20 del material de hoja 12 cuando el borde delantero 20 del material de hoja 12 alcanza el segundo detector 22, como se indica en el bloque de función 124. Una medida de tiempo empieza cuando el primer detector 18 detecta el borde delantero 20 del material de hoja 12. La medida de tiempo termina cuando el segundo detector 22 detecta el borde delantero 20 del material de hoja 12. Esta medida de tiempo o transcurso del tiempo se utiliza para determinar la velocidad del recorrido de material de hoja 12 a través de la máquina de enrollado 8. Como se estableció anteriormente, el primer detector 18 se localiza cerca del extremo posterior de la placa perforada 14. El segundo detector 22 se localiza cerca del extremo frontal de la placa perforada 14 o adyacente al rodillo posterior 24 o mandril 26. La distancia entre el primer y segundo detectores 18, 22 es conocida. Ya que la distancia entre el primer y segundo detectores 18, 22 se conoce, y ya que la medida de tiempo para que el material de hoja 22 recorra la distancia entre el primer y segundo detectores 18, 22 se conoce, la velocidad de recorrido del material de hoja 12 puede determinarse fácilmente. Conociendo la velocidad de recorrido del material de hoja 12 a través de la máquina de enrollado, se utiliza para alcanzar una cantidad deseada de superposición, como se discutirá en la descripción que sigue . - r Conforme el material de hoja 12 continúa a través de la máquina de enrollado 8, el material de hoja 12 se aproxima y pasa sobre los rodillos posterior y frontal 24, 28 y bajo el mandril 26 y de preferencia más 5 adelante sobre la barra de encajado 29. La barra de encajado está en una "posición inicial" como se ilustra en líneas punteadas en la Figura 5. La cantidad de material de hoja 12 que pasa sobre y más allá de la barra de encajado 29 se refiere como superposición 11 (mostrada 10 en la Figura 5) . Una cantidad deseada de superposición es necesaria para reducir el riesgo de que el borde delantero 20 del material de hoja 12 pliegue cuando el material de hoja 12 se enrolla. Una cantidad deseada de superposición puede lograrse fácilmente en términos de 15 una medida de tiempo, siguiendo la detección del borde delantero 20 del material de hoja 12 por cualquiera de los detectores 18, 22. Una vez que ha transcurrido una medida de tiempo correspondiente a una cantidad deseada de 20 superposición, el mandril 26 se baja adyacente al rodillo frontal 28 mientras que la barra de encajado 29 se mueve simultáneamente hacia arriba y hacia atrás en una dirección arqueada, como se indica en el bloque de función 126. La barra de encajado 29 se mueve respecto 25 al rodillo frontal 28 y sobre el mandril 26 para encajar o dirigir el material de superposición 11 entre el rodillo posterior 24 y el mandril 26 y más adelante entre el mandril 26 y el rodillo guía 27. El rodillo frontal 28 jala el material de hoja 12 de entre el mandril 26 y el rodillo guía 27 sobre y alrededor del mandril 26. Como se estableció anteriormente, el rodillo guía 27 asegura que el material de hoja 12 permanezca tenso en el mandril 26. Una vez que el material de hoja 12 se encaja entre el mandril 26 y el rodillo guía 27 e inicia en el mandril 26, la barra de encajado 29 regresa a una posición inicial o "de inicio", como se indica en el bloque de función 128, en donde permanece fuera del recorrido de la operación restante de la máquina de enrollado . Conforme el material de hoja 12 se enrolla sobre el mandril 2, el brazo de presión 74 sube, como se indica en el bloque de función 130. El movimiento ascendente del brazo de presión 74 compensa el tamaño incrementado del material de hoja 12 enrollado respecto al mandril 26. Al mismo tiempo, el brazo de presión 74 mantiene una cantidad deseada de presión contra el mandril 26, para asegurar que el material de hoja 12 se enrolle apretadamente contra el mandril 26. Cuando el borde trasero 21 del material de hoja 12 alcanza el primer detector 18, el primer detector 18 puede detectar la presencia del borde trasero 21 del material de hoja 12 y producir una señal correspondiente a la detección del borde trasero 21 como se indica en el bloque funcional opcional 132. La presencia de esta 5 señal provoca que la velocidad operativa de la unidad impulsada con motor 46 aumente para incrementar la velocidad en la cual el extremo del material de hoja 12 se enrolla respecto al mandril 26: Ya que el uso de la máquina de enrollado 8 se contempla para enrollar 10 subsecuentes hojas de material, la velocidad incrementada en la que el extremo del material de hoja 12 se enrolla respecto al mandril 26, proporciona tiempo adicional antes de enrollar sucesivo material de hoja. Este tiempo adicional puede emplearse para sujetar o juntar el rollo 15 de material de hojas 12 y retirar el mandril 26 junto con el rodillo sujeto con material de hoja 12 desde la máquina de enrollado 8 como se indica en el bloque de función 134. El rollo sujeto del material de hoja 12 luego se retira del mandril 26. Para asistir al operador 20 en retirar en forma rápida el material de hoja enrollado 12 del mandril 26, el material de hoja 12 puede enrollarse en un tubo, tal como en un tubo de cartón (no mostrado) . El tubo de preferencia ajustará holgadamente en el mandril 26. El tubo junto con el material de hoja 25 12 enrollado puede retirarse fácilmente del mandril 26.

Después de retirar el material de hoja 12, el mandril 26 de nuevo se coloca de regreso en el soporte 98, como se indica en el bloque de función 116 como se estableció anteriormente . El controlador 48 puede estar en la forma de un microprocesador, como se ilustra en la Figura 7. Los detectores 18, 22, pueden conectarse al controlador 48 para proporcionar una señal al controlador 48 que representa la detección de los bordes delantero y trasero 20 y 21 del material de hoja 12. Los cilindros de aire 86, 104, 114 igualmente pueden regularse por el controlador 48 para controlar el brazo de soporte 92, el brazo de presión 74 y la barra de encajado 29, así como la cantidad de presión aplicada contra el mandril 26 por el brazo de presión 74, conforme el material de hoja 12 se enrolla sobre el mandril 26. La unidad desplazada con motor 46 también puede conectarse al controlador 48 para controlar la velocidad de la unidad desplazada con motor 46 en respuesta a señales detectadas por los detectores 18, 22.

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Claims (13)

1. REIVINDICACIONES 1.- Una barra de encajado, un miembro alargado que tiene extremos opuestos y un par de brazos que soportan los extremos opuestos del miembro alargado, los brazos se adaptan para ser pivotables respecto a un eje que es coaxial con un eje de rotación de un rodillo frontal, para mover el miembro alargado sobre una ruta arqueada respecto al rodillo frontal, la barra de encajado es pivotable para encajar material de hoja entre un rodillo posterior y un mandril, los brazos se caracterizan por: una primer parte, que es linealmente ajustable respecto a una segunda parte, de manera tal que la barra de encajado es ajustable para encajar material de hoja de diferentes espesores y densidades.
2. 2. - La barra de encajado de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque además comprende una pluralidad de dedos espaciados que se extienden desde el miembro alargado.
3. 3.- La barra de encajado de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque además comprende un sujetador liberable, el miembro alargado es desplazable respecto a los brazos, en una dirección transversa a los brazos, el sujetador liberable se adapta para sujetar liberablemente el miembro alargado en una posición deseada respecto a los brazos.
4. 4. - Una máquina de enrollado para material de hoja, que comprende: un rodillo de impulso sostenido por un bastidor, el bastidor se adapta para soportar un mandril adyacente al rodillo de impulso; una barra de encajado también soportada por el bastidor para encajar material de hoja entre el rodillo de impulso y el mandril; un primer detector ubicado hacia atrás del rodillo de impulso, para detectar la presencia del material de hoja; y un segundo detector ubicado adelante del primer detector y hacia atrás del rodillo de impulso, el segundo detector se adapta para detectar la presencia de material de hoja.
5. 5. - La máquina de enrollado de conformidad con la reivindicación 4, caracterizada porque la barra de encajado incluye un miembro alargado que tiene una pluralidad de dedos espaciados que se extienden de ahí.
6. 6. - La máquina de enrollado de conformidad con la reivindicación 4, caracterizada porque el rodillo de impulso es un rodillo posterior, la máquina de enrollado además incluye un rodillo frontal y un rodillo guía ubicado entre el rodillo posterior y el rodillo frontal, el mandril es desplazable para ser insertado en forma removible entre y adyacente al rodillo posterior y el rodillo frontal y sobre el rodillo guía, de manera tal que el rodillo guía mantiene el material de hoja tenso en . a *-l*A *m .. ... . . , J—"*«—^fij el mandril conforme el material de hoja se encaja e inicia en el mandril.
7. 7.- La máquina de enrollado de conformidad con la reivindicación 4, caracterizada porque además incluye un par de brazos de presión, cada uno tiene un extremo frontal para soportar un extremo correspondiente del mandril y un extremo posterior sostenido pivotalmente por el bastidor.
8. 8.- La máquina de enrollado de conformidad con la reivindicación 7, caracterizada porque al menos uno de los brazos de presión se conecta a un accionador que se adapta para mantener presión entre el mandril y el material de hoja enrollado en el mandril.
9. 9.- La máquina de enrollado de conformidad con la reivindicación 7, caracterizada porque además incluye un par de brazos de soporte para soportar el mandril, cada brazo de soporte se sostiene pivotalmente por el bastidor, el brazo de soporte es desplazable para subir el mandril contra la fuerza del brazo de presión.
10. 10.- Método para enrollar aislamiento fibroso, que comprende las etapas de: colocar un mandril en un brazo de soporte; permitir que una cantidad deseada de aislamiento fibroso pase sobre un rodillo de impulso y bajo un mandril y además sobre una barra de encajado; bajar el mandril; desplazar la barra de encajado para dirigir el aislamiento fibroso entre el rodillo de impulso y el mandril; y enrollar el aislamiento fibroso en el mandril.
11. 11.- El método de conformidad con la reivindicación 10, caracterizado porque la etapa de permitir que una cantidad deseada .de aislamiento fibroso pase sobre un rodillo de impulso y bajo un mandril y además sobre una barra de encajado, además comprende las etapas de: bajar un brazo de presión contra el mandril para ejercer una fuerza descendente contra el mandril; y subir el brazo de soporte contra la fuerza del brazo de presión.
12. 12. - El método de conformidad con la reivindicación 11, caracterizado porque la etapa de bajar un brazo a presión además comprende la etapa de mantener una cantidad deseada de presión contra el mandril, con el brazo de presión para asegurar que el aislamiento fibroso se enrolle apretadamente contra el mandril.
13. 13. - El método de conformidad con la reivindicación 10, caracterizado porque la etapa de enrollar el aislamiento fibroso además comprende la etapa de incrementar una velocidad en la cual el aislamiento fibroso se enrolla respecto al mandril, cuando un borde trasero del aislamiento alcanza un .primer detector. de conformidad con la reivindicación 13, caracterizado porque la etapa de incrementar la velocidad en la que el aislamiento fibroso además comprende las etapas de : producir una señal correspondiente a una presencia del borde trasero del aislamiento fibroso; e incrementar la velocidad en la cual el rodillo de impulso se enrolla en respuesta a la señal . I li t -*i ? .*.. **. z Una barra de encajado (29) para dirigir material de hoja (12) entre un rodillo de impulso (28) y un mandril (26) de una máquina de enrollado (8) , comprende un miembro alargado (31) que tiene extremos opuestos sostenidos por un brazo (109) . El brazo se adapta para pivotar respecto a un eje que es substancialmente paralelo a un eje de rotación del rodillo de impulso, para mover el miembro alargado sobre 10 una ruta arqueada respecto al rodillo de impulso. Una máquina de enrollado comprende un rodillo de impulso sostenido por un bastidor (10) y un mandril soportado adyacente al rodillo de impulso. Una barra de encajado soportada por un extremo delantero del bastidor, se 15 proporciona para encajar el material de hoja entre el rodillo de impulso y el mandril. Un método para enrollar material de hoja incluye las etapas de desplazar la barra de encajado para dirigir material de hoja entre un rodillo de impulso y un mandril y enrollar el material de 20 hoja en el mandril. ot- u i-