PT1789352E - Método e aparelho para bobinar e remover bobinas ocas de um fuso - Google Patents

Description

ΡΕ1789352 - 1 -

DESCRIÇÃO

"MÉTODO E APARELHO PARA BOBINAR E REMOVER BOBINAS OCAS DE UM FUSO"

ANTECEDENTES DA INVENÇÃO A presente invenção refere-se à produção de bobinas ocas, de acordo com a qual uma película de material plástico é directamente enrolada sobre um fuso e, em particular, a invenção refere-se a um método para bobinar e remover uma bobina oca a partir de um fuso de bobinagem, a um fuso alimentado a pressão de ar e a um aparelho pneumático concebido para permitir a bobinagem e remoção de bobinas ocas a partir do fuso, de uma forma muito simples.

ESTADO DA TÉCNICA

As películas de plástico extensível e termorretráctil enroladas em bobinas são, normalmente, utilizadas para embalamento e envolvimento de cargas ou mercadorias paletizadas.

Durante a formação das bobinas, uma película plástica proveniente directamente de uma linha de produção, ou de uma bobina de grandes dimensões, é, normalmente, enrolada em bobinas de pequenas dimensões, estando as bobinas suportadas, durante a bobinagem, por um núcleo tubular apropriado de material rígido, previamente montado num fuso rotativo; após a conclusão de uma bobina, este -2- ΡΕ1789352 último pode ser removido por simples extracção axial a partir do fuso, em conjunto com o núcleo de suporte tubular. A utilização de núcleos de suporte tubular de material plástico ou em cartão é, de um modo geral, necessária, uma vez que, além de facilitar a bobinagem da película plástica, ajuda a manter uma forma estável da bobina e facilita a sua extracção ou remoção do fuso. A tendência actual, no entanto, é eliminar a utilização de núcleos para bobinagem de bobinas de película plástica, tanto para reduzir custos como para eliminar vários problemas em termos de aprovisionamento, transporte e armazenamento no armazém dos núcleos tubulares, antes da sua utilização.

Neste contexto, foi por diversas vezes sugerido eliminar a utilização dos núcleos tubulares habituais e formar bobinas ocas através do enrolamento da película plástica directamente sobre um fuso expansível, como descrito por exemplo no documento EP-A-1001908 ou documento EP-A1-0831047.

De acordo com o primeiro documento, utiliza-se um fuso ou mandril expansível, apto a assumir dois diâmetros ou configurações diferentes. Em particular o fuso compreende um corpo tubular e um fole insuflável, apto a sobressair através de ranhuras longitudinais do corpo do fuso, durante a bobinagem, para suportar a bobina da película plástica; após a conclusão de uma bobina, o fole interno é esvaziado e o diâmetro do fuso é reduzido para ΡΕ1789352 -3 - permitir a remoção da bobina; também tem sido sugerida a utilização de fusos mecanicamente expansíveis.

Uma solução deste tipo revela-se um pouco complexa e difícil de utilizar com diferentes tipos de fusos, especialmente com fusos de grandes dimensões, na medida em que não permite um controlo adequado do diâmetro da bobina, devido a uma possível deformação elástica do fole interno que sobressai das ranhuras longitudinais, devido à tensão de bobinagem da película plástica.

OBJECTIVOS DA INVENÇÃO 0 objectivo principal da presente invenção é proporcionar um método para a bobinagem e remoção de bobinas de película plástica, do tipo ocas, onde se utiliza um fuso alimentado a pressão com uma concepção específica, sendo, assim, possível enrolar a película plástica directamente sobre a superfície cilíndrica externa de um corpo tubular, para a produção de bobinas ocas, de uma forma extremamente controlada, garantindo, ao mesmo tempo, uma forma constante das bobinas e a sua fácil remoção.

DESCRIÇÃO RESUMIDA DA INVENÇÃO 0 exposto acima é conseguido por meio de um método de acordo com a reivindicação 1. 0 fuso compreende: um corpo oco alongado, dotado com uma câmara tubular estendida longitudinalmente até uma -4- ΡΕ1789352 parede periférica, tendo a referida parede uma superfície de bobinagem externa; uma pluralidade de perfurações que se abrem para fora desde a câmara tubular sobre uma superfície externa da parede periférica; e uma articulação pneumática adaptada para suportar, rotativamente, o fuso e para ligar a câmara tubular do fuso a uma fonte de ar pressurizado.

Os orifícios de saída de ar ou perfurações podem ser dispostos e orientados, de alguma forma, na parede periférica do corpo de fuso em relação a um eixo longitudinal do fuso.

Em particular, os orifícios de saída de ar podem ser alinhados em fileiras de orifícios dispostas paralelamente ao eixo longitudinal do fuso ou dispostos de modo helicoidal com um passo constante e/ou variável, de acordo com os requisitos. 0 número de orifícios, a sua disposição na parede periférica e as suas áreas transversais para o fluxo de ar deve ser escolhido de modo a provocar uma distribuição controlada do ar pressurizado na câmara tubular, de fuso, para evitar uma queda de pressão excessiva na secção final da câmara na extremidade oposta ao lado da entrada para o ar pressurizado. Por conseguinte, o número e/ou as distâncias entre orifícios ou perfurações, e/ou as dimensões dos orifícios propriamente ditos, podem variar ao longo do mesmo fuso e/ou em fusos de diferentes tipos, para bobinagem de bobinas com diferentes películas plásticas; -5- ΡΕ1789352 por exemplo, os orifícios podem ser distribuídos uniformemente sobre o corpo do fuso ou agrupados numa ou mais áreas de parede. A parede perfurada do fuso também pode consistir numa cerâmica porosa sinterizada ou material metálico, uma placa microperfurada ou uma grelha ou rede de malha fina; como regra geral, no caso da presente invenção, a área perfurada total da parede periférica do fuso deve ser igual ou menor do que a área transversal de uma conduta de alimentação para o fluxo de ar pressurizado numa extremidade da câmara tubular do fuso.

DESCRIÇÃO RESUMIDA DOS DESENHOS

Estas e outras características do método reivindicado serão mais evidentes a partir da descrição que se segue, recorrendo aos desenhos, nos quais: A Fig. 1 mostra, esquematicamente, um aparelho para a bobinagem de bobinas ocas de película plástica; A Fig. 2 mostra uma vista em corte longitudinal transversal de um fuso, ao longo da linha 2-2 da fig. 1, e um bobina oca, durante a bobinagem de uma película plástica; A Fig. 3 mostra um detalhe ampliado da articulação pneumática da fig. 2; A Fig. 4 mostra uma disposição preferencial dos orifícios de saída de ar para um fuso; -6- ΡΕ1789352 A Fig. 5 mostra uma vista em corte semelhante à da Fig. 2, durante a remoção de uma bobina; A Fig. 6 mostra um aparelho com um duplo fuso; A Fig. 7 é um fluxograma que descreve o método de acordo com a invenção.

DESCRIÇÃO PORMENORIZADA DA INVENÇÃO

Na fig. 1, utilizou-se um número 10 de referência para indicar uma película extensível ou película plástica pré-estirada que vai ser enrolada sobre um fuso 11 para formar uma bobina 12 num modo conhecido per se. 0 aparelho da fig. 1 compreende, por exemplo, uma unidade de alimentação para uma película 10, incluindo um primeiro cilindro 13 estirador accionado por um motor 14 eléctrico e um cilindro 15 de pressão suportado para rodar livremente. A película 10 plástica, na figura 1, desloca-se na direcção de dois cilindros 18, 19 guias para formar um laço 10' sustentado, de modo flutuante, por exemplo, por um fluxo de ar gerado por um bocal 17, numa posição entre os dois cilindros 18, 19 guias; a película 10 é estirada ou puxada por um tambor 20, accionado por um motor 21 eléctrico, que é adequadamente controlado em relação ao motor 14 eléctrico do cilindro 13 estirador da unidade de alimentação por uma unidade de controlo electrónica, não mostrada. -Ί ΡΕ1789352 Ο fuso 11 pode ser suportado, de modo a rodar livremente, por um braço móvel, não mostrado, pelo que a bobina 12, durante a sua bobinagem, pode ser impelida contra o tambor 20 estirador, fazendo com que a mesma bobina 12 rode com uma velocidade periférica constante. A bobina 12 de película plástica é enrolada directamente sobre a superfície externa do fuso 11, sem qualquer núcleo de suporte; por conseguinte, após a conclusão da bobinagem de uma bobina 12, quando tem que ser removida, a bobina 12 é desengatada do fuso 11 de modo a permitir a sua remoção.

Para isso, o fuso 11 é adaptado como mostrado nas figuras 2, 3 ou 4, enquanto a bobina 12 é removida pelo método descrito adiante, recorrendo às figuras 5 e 7 dos desenhos .

Em particular, como mostrado no exemplo das figuras 2 e 3, o fuso 11 compreende um corpo tubular alongado tendo uma parede 11W periférica dotada com uma superfície 11' cilíndrica externa e uma superfície 11" cilíndrica interna, definindo uma câmara IIP tubular, fechada em ambas as extremidades. O fuso 11 é suportado, de modo a poder rodar, numa extremidade, por um veio 22 oco, fazendo parte de uma articulação pneumática para ligação da câmara IIP tubular do fuso a uma fonte 27 de ar pressurizado.

Mais precisamente, como mostrado no detalhe da vista ampliada da figura 3, o veio 22 do fuso é suportado, para rodar livremente, por uma manga 23 ou outro elemento de suporte, por meio de rolamentos 24. A manga 23 de -8- ΡΕ1789352 suporte para o veio 22 de fuso é fechada na extremidade traseira por uma cobertura 25 definindo uma câmara 26 de ar que pode ser select ivamente ligada a uma fonte 27 de ar pressurizado, na fig. 2, por meio de uma conduta 28 compreendendo uma válvula 29 solenoide e um regulador 30 de pressão, para controlar a alimentação do ar pressurizado. A câmara 26 de ar também está ligada à câmara 11D tubular do fuso 11 por uma passagem de fluxo consistindo num furo 31 longitudinal no veio 22; um anel 32 de vedação fecha hermeticamente a câmara 26 de ar em relação ao exterior, permitindo, ao mesmo tempo, que o fuso 11 rode. A parede 11W periférica do fuso está, por sua vez, dotada com uma pluralidade de orifícios ou perfurações 34 de saída de ar, para descarregar o ar; os orifícios 34 estendem-se entre a superfície interna 11" e externa 11' da parede 11W de corpo para que a câmara IIP interna comunique com a superfície 11' externa do corpo de fuso, no qual a película 10 plástica é directamente enrolada durante a formação de uma bobina 12.

De preferência, os orifícios 34 de salda de ar estão dirigidos radialmente e diferentemente espaçados, e/ou dispostos ao longo da parede 11W do fuso, como explicado mais adiante; no entanto, diferentes orientações e/ou diferentes disposições dos orifícios 34, em comparação com as mostradas, não são de excluir. 0 diâmetro e o número dos orifícios 34, e a sua disposição ao longo da parede 11W do fuso, devem ser calculados e escolhidos de forma a garantir um fornecimento suficiente de ar e uma queda de pressão adequada ao longo -9- ΡΕ1789352 da câmara IIP tubular para provocar uma expansão radial suficiente das espiras internas da bobina 12, apta a manter a bobina a flutuar sobre uma almofada de ar durante a remoção.

No exemplo da fig. 2, os orifícios 34 foram mostrados alinhados, situação em que fileiras de orifícios estão dispostas paralelamente ao eixo longitudinal do fuso 11; as fileiras de orifícios 34 podem ser angularmente espaçadas umas das outras, por exemplo, 30°, 45° e/ou 90°, dependendo do número de orifícios e fileiras previstas para o fuso.

Além disso, na fig. 2, os orifícios 34 ao longo de cada fileira estão espaçados uns dos outros por um passo constante, com os orifícios de cada fileira alternados axialmente, por exemplo, por meio passo, relativamente aos orifícios das fileiras adjacentes.

Por outro lado, mostra-se, na fig. 4, uma disposição diferente dos orifícios 34; neste caso, os orifícios 34 estão dispostos ao longo de uma linha helicoidal, com um passo P variável. Em particular, como mostrado numa posição sobranceira ao fuso 11, que se refere à disposição dos orifícios 34 num determinado número de áreas transversais do fuso, de acordo com este exemplo, existem dois orifícios 34 diametralmente opostos em correspondência com um primeiro conjunto de áreas transversais espaçadas por um primeiro passo Pl, a partir do veio 22 traseiro. 0 primeiro conjunto de orifícios 34 é seguido por um conjunto intermédio de dois orifícios 34 diametralmente opostos em áreas transversais, espaçados por um segundo passo P2 menor do que o Pl anterior e, em -10- ΡΕ1789352 seguida, um terceiro conjunto de três orifícios, a 120 graus, em áreas transversais tendo um terceiro passo P3 menor do que o passo P2.

Esta solução proporciona uma disposição de orifícios tendo passos variáveis, diminuindo da extremidade traseira do fuso em correspondência com a entrada de ar, para a extremidade oposta ou anterior para a remoção da bobina 12; esta disposição e espaçamento dos orifícios 34 de saída de ar têm sido considerados particularmente vantajosos na medida em que a redução no passo e a menor distância consequente entre os orifícios 34, na posição intermédia e anterior do fuso, faz com que seja possível alcançar uma compensação suficiente para a queda de pressão que ocorre no interior da câmara IIP do fuso, dado que os orifícios 34 vão sendo gradualmente descobertos pela remoção progressiva da bobina 12. 0 método para a bobinagem e remoção de bobinas ocas, de acordo com esta invenção, pode ser explicado em maior detalhe recorrendo aos números 1, 2, 5 e 7 dos desenhos .

Como mostrado nas figuras 1 e 2, a película 10 plástica é introduzida e progride para o tambor 20 e, depois, é enrolada numa bobina 12, directamente sobre o fuso 11, sem nenhum núcleo de suporte interno, em contacto directo com a superfície 11' externa do fuso, como claramente mostrado na fig. 2.

No início Sl, a válvula 23 é fechada para desconectar o fuso 11 da fonte 27 de ar, passo S2; durante a bob inagem da bobina 12, passo S3, a válvula 29 -11- ΡΕ1789352 solenóide é mantida fechada, evitando, assim, o fornecimento do fluxo de ar.

Após a bobinagem da bobina 12 estar concluída, passo S4, tendo que afastar a bobina 12 do tambor 20 estirador, a válvula 29 solenoide é aberta para ligar o fuso à fonte 27 de ar, passo S5, e para fornecer um fluxo de ar pressurizado à câmara IIP tubular do fuso 11. 0 ar sob pressão, saindo dos orifícios 34, provoca a expansão de algumas espiras interna da bobina, passo S6, que se separam da superfície 11' periférica externa do fuso, como mostrado na fig. 5, passo S6, sendo sustentadas pela almofada de ar, que circula ao longo da abertura G anelar entre a superfície 11' externa do fuso 11 e as espiras interiores da bobina 12.

Nesta altura, a bobina 12 pode ser facilmente removida do fuso 11, passo S7, mantendo-se o fornecimento do ar pressurizado o tempo necessário para concluir a operação de remoção.

Uma vez que, durante a remoção da bobina 12, todos os orifícios 34 ou áreas perfuradas do fuso vão sendo descobertos progressivamente, a partir da extremidade traseira, gera-se dentro do fuso uma queda de pressão variável que, se não fosse controlada, poderia fazer com que as espiras internas da bobina entrassem novamente em colapso contra o fuso 11, impedindo ou dificultando, assim, a remoção da bobina 12.

Neste caso, é possível evitar o colapso das espiras internas da bobina funcionando em diferentes modos, -12- ΡΕ1789352 mantendo, ao mesmo tempo, o fluxo de ar. Por exemplo, é possível adoptar uma disposição das perfurações ou orifícios tendo um passo variável e/ou dimensões transversais variáveis dos orifícios ou perfurações, e/ou não estando tão afastados uns dos outros, ou um número progressivamente maior de orifícios ou perfurações na extremidade anterior do fuso 11; é também possível accionar o regulador 30 de fluxo para mudar ou aumentar o caudal e/ou a pressão do ar fornecido ao fuso 11.

Em qualquer dos casos, consegue-se uma bobinagem controlada de bobinas ocas e a sua fácil remoção por meio de um método que utiliza um fuso e meios extremamente simplificados.

Depois de ter concluído a remoção da bobina 12, o fluxo de ar para o fuso 11 é interrompido, novamente, para permitir a bobinagem de uma nova bobina e a sua posterior remoção, como explicado anteriormente. A Fig. 6 dos desenhos mostra, a título de exemplo, um aparelho equipado com dois fusos pneumáticos, dispostos paralelamente num mesmo braço de suporte; por conseguinte, na fig. 6, utilizaram-se números de referência iguais para indicar componentes semelhantes ou equivalentes aos das figuras anteriores. 0 aparelho da fig. 6 compreende um primeiro fuso 11A e um segundo fuso 11B, totalmente idênticos um ao outro e ao fuso 11 da fig. 2.

As mangas 23 de suporte das articulações rotativas de fornecimento de ar para os dois fusos 11A, 11B -13- ΡΕ1789352 estão fixas num braço 35 de plataforma rotativa, suportado articuladamente por uma manga 36 intermédia, presa a um suporte 37 ou qualquer outra estrutura de suporte adequada.

Cada fuso 11A, 11B pode ser ligado, pneumática e selectivamente, à fonte 27 de ar por meio de respectivas condutas e válvulas 29A, 29B solenoides, através de uma articulação 38 rotativa tendo conexões 38A e 38B de fluido com as articulações rotativas de fornecimento de ar dos fusos 11A e 11B. A articulação 38 rotativa intermédia está, por sua vez, ligada, por meio de um mecanismo 39 de accionamento mecânico, a um motor 40 eléctrico ou actuador de controlo apto a, alternadamente, fazer rodar qualquer um dos fusos 11A e 11B contra um tambor 20 estirador correspondente ao tambor 20 da fig. 1, para, em sequência, fazer o enrolamento de bobinas separadas.

Desta forma, enquanto a pelicula 10 plástica para uma bobina 12 está a ser enrolada sobre um dos dois fusos, a bobina 12 previamente enrolada no outro fuso pode ser removida de acordo com o método descrito anteriormente.

De tudo que foi descrito e mostrado recorrendo aos desenhos anexos, ficará claro que se proporcionou um método para bobinar e remover bobinas ocas de uma pelicula plástica, como descrito anteriormente.

Deve compreender-se, no entanto, que o que foi descrito e mostrado nos desenhos anexos foi dado apenas a titulo de exemplo para ilustrar as caracteristicas gerais da invenção e várias das suas formas de realização. Outras -14- ΡΕ1789352 ser modificações ou variações do método podem, no entanto, efectuadas sem se divergir do âmbito das reivindicações

Lisboa, 3 de Fevereiro de 2012

Claims (7)

1. ΡΕ1789352 - 1 - REIVINDICAÇÕES 1. Método para bobinar e remover uma bobina (12) oca de películas (10) plásticas extensíveis ou pré-estiradas enroladas sobre um fuso (11), compreendendo a seguinte etapa: dotar o fuso (11) com uma câmara (IIP) de ar tendo perfurações (34) numa parede (11W) periférica; enrolar a película (10) plástica extensível ou pré-estirada directamente na parede (11W) perfurada do fuso (11) para formar uma bobina (12); durante a remoção de um bobina (12) bobinada, provocar uma expansão radial de algumas espiras internas da bobina (12) ao fornecer um fluxo de ar pressurizado, através da câmara (IIP) de ar e da parede (11W) perfurada do fuso (11) , às espiras internas da bobina (12) para desengatar as espiras internas da bobina (12) da parede (11W) perfurada do fuso; e caracterizado por se impedir o colapso das espiras internas da bobina (12) durante a remoção através do controlo da queda de pressão dentro da câmara (IIP) de ar e do fluxo de ar, mudando o caudal de ar que emerge das perfurações (34), desde uma extremidade posterior para uma anterior da parede (11W) perfurada.
2. 2. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o fornecimento do ar pressurizado ser mantido durante, pelo menos, parte da etapa de remoção da bobina (12). -2- ΡΕ1789352
3. 3. Método, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado por o fornecimento do ar pressurizado ser mantido durante toda a etapa de remoção da bobina (12).
4. 4. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por se controlar a pressão do ar fornecido ao fuso (11) durante a remoção da bobina (12).
5. 5. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por se controlar o fluxo de ar aumentando o número de perfurações (34) desde a extremidade posterior até à anterior da parede (11 W) periférica.
6. 6. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por se controlar o fluxo de ar aumentando o diâmetro das perfurações (34) desde a extremidade posterior até à anterior da parede (11 W) periférica.
7. 7. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por se controlar o fluxo de ar reduzindo o espaço entre as perfurações (34), na direcção longitudinal do fuso (11). Lisboa, 3 de Janeiro de 2012