ES2204825T3 - Procedimiento y dispositivo para formar rollos constituidos por un gran numero de objetos planos. - Google Patents

Abstract

Procedimiento para la preparación de rollos (4) a base de un gran número de objetos planos (2), donde un núcleo de rollo (1) o un rollo (4) que se va formando tiene accionamiento, donde los objetos se alimentan a un punto de enrollado (3) situado en la periferia del núcleo del rollo (1) o del rollo (4) que se va formando, donde se alimenta por lo menos una banda de envolver (5) en estado tensado, también al punto de enrollado (3), y donde los objetos alimentados (2) junto con la banda de envolver (5) tensa se enrollan sobre el núcleo del rollo (1) en una multitud de capas de rollo dispuestas superpuestas, caracterizado porque durante el proceso de enrollado se ejerce sobre una zona de presión de la periferia del rollo (4) que se va formando y con ayuda de un medio de presión que rueda pasivo sobre la periferia del rollo, una fuerza de presión complementaria, estando separada la zona de presión del punto de enrollado (3) y donde la fuerza de presión complementaria presenta una componente endirección al radio del rollo.

Description

Procedimiento y dispositivo para formar rollos constituidos por un gran número de objetos planos.

La invención se refiere a un procedimiento y a un dispositivo según los preámbulos de las correspondientes reivindicaciones independientes 1 y 8. El procedimiento y el dispositivo sirven para la preparación de rollos a base de un gran número de objetos planos, en particular de productos de imprenta.

Los productos de imprenta (por ejemplo, los productos intermedios procedentes de una máquina de imprenta) se enrollan a menudo para el transporte y almacenamiento intermedio formando unos rollos en forma de escamas. Esta clase de rollos pueden representar también unas formaciones convenientes para el transporte y/o almacenamiento, también para otros objetos planos, que sean al menos limitadamente flexibles, por ejemplo, para objetos textiles.

Los rollos citados tienen un núcleo de rollo esencialmente cilíndrico y, por lo menos, una banda de envolver, cuya banda de envolver se enrolla tensa sobre el núcleo del rollo junto con la formación en escamas de objetos planos, y mantiene estos objetos. El final de la banda de enrollar se puede fijar cerrándola sobre el rollo terminado o de alguna otra manera adecuada. La cinta de envolver tiene generalmente una anchura que es considerablemente inferior a la anchura de los objetos enrollados. Los productos de imprenta generalmente se enrollan en una formación en escamas, pero también cabe perfectamente imaginar el enrollarlos dispuestos unos tras otros, es decir sin solaparse unos con otros.

Esta clase de rollos que son usuales en el sector de artes gráficas tienen diámetros de hasta más de dos metros y pueden pesar más de una tonelada. Los productos enrollados tienen, por ejemplo, una anchura de unos 30 hasta 50 cm y están escamados de tal manera que la separación entre productos representa unos 10 cm o menos. Las bandas de envolver habituales tienen unos 5 a 10 cm de ancho.

Para la preparación de los rollos se emplean dispositivos de enrollar cuyos componentes esenciales son los siguientes: medios para sujetar un núcleo de rollo (generalmente con eje de enrollado horizontal), medios para alimentar la formación en escamas de los objetos planos hasta un punto de enrollado en la periferia del núcleo del rollo o de un rollo que se esté formando, medios para la alimentación ordenada de la banda de envolver tensada al punto de enrollar y un accionamiento que actúe en el centro de enrollado o en la periferia del rollo, para la rotación del núcleo del rollo o del rollo que se va formando, con una velocidad tangencial esencialmente constante. Esta clase de dispositivos de enrollar se describen por ejemplo en las publicaciones EP0243838 (o US-4.775.111), EP-0281790 (o US-4.898.336). o US-4.523.751, que corresponden al preámbulo de las reivindicaciones independientes 1 y 8.

Los medios para alimentar la formación en escamas suelen tener por ejemplo, una pareja de cintas transportadoras, que conducen esencialmente en dirección tangencial al punto de enrollado (por ejemplo, zona de la cresta inferior del núcleo del rollo o del rollo que se está formando) y sobre las cuales se alimenta la formación en escamas de los objetos, descansando sueltas sobre ellas. La cinta de envolver se alimenta, por ejemplo, entre las dos cintas transportadoras de tal manera que la formación en escamas se conduce al punto de enrollado entre la cinta de envolver y el rollo que se está formando. En el punto de enrollar, en el que los objetos alimentados se van incorporando sucesivamente en el rollo, la cinta de envolver tensada se encarga de ejercer la presión radial de los objetos en el rollo, eventualmente algo ayudada por la correspondiente fuerza de presión, en la zona del punto de enrollado, ejercida, por ejemplo, por el medio de alimentación.

Para ir adaptando el dispositivo de enrollado al diámetro creciente del rollo que se va formando, se va girando correspondientemente el medio de alimentación o bien se desplaza adecuadamente el eje del núcleo del rollo. El accionamiento para enrollar actúa, por ejemplo, en el núcleo del rollo o en la periferia del rollo que se va formando, en la zona de la banda de envolver.

Para restablecer la formación en escamas procedente de un rollo, es decir para desenrollar, se acciona el dispositivo de enrollado, esencialmente en sentido contrario al proceso de enrollado, generándose la rotación del rollo, por ejemplo, mediante la retirada activa de la banda de envolver.

Se ha visto que los rollos antes descritos y su fabricación y desenrollamiento presentan tantos menos problemas cuanto menor y más uniforme sea el espesor de los objetos, cuanto menos compresibles sean los objetos y cuanto menos estrecho sea el escamado. En el caso de rollos de productos de imprenta relativamente gruesos, comprimibles y/o con un escamado estrecho, la banda de envolver produce tal estricción que los productos se doblan hacia el exterior alrededor de la banda, por lo menos en las capas exteriores del rollo que se va formando, y el rollo presenta en la zona de sus caras extremas un perímetro mayor que en la zona central donde está siendo mantenido junto por la banda de envolver. Si además se trata de productos que por un lado son más gruesos que por el otro, se añade a la estricción una asimetría, de tal manera que los dos lados extremos del rollo presentan diámetros diferentes.

Los fenómenos citados pueden causar problemas por el hecho de que desestabilizan el rollo, porque los objetos que forman el rollo sufren daños, o porque debido a la deformación, los objetos extendidos en escama a partir del rollo no quedan tendidos en posición estable, y/o porque es difícil adaptar la velocidad tangencial del rollo que se está formando o que se está desarrollando, a la velocidad de un sistema de alimentación o retirada de la formación en escamas. Los problemas citados se conocen especialmente en el sector de artes gráficas para el caso del enrollado de productos de imprenta relativamente gruesos, plegados dos veces, cuyo segundo pliegue queda alineado en el rollo paralelo al eje de enrollado de tal manera que en uno de los lados extremos del rollo quedan superpuestos unos bordes de producto sin plegar (espesor menor) y en el otro lado extremo del rollo, está superpuesto el primer pliegue de los productos, es decir, bordes de producto plegados (mayor espesor). Esta clase de productos son, por ejemplo, periódicos o secciones de periódico que están plegados dos veces.

La invención se plantea como objetivo mejorar el procedimiento y el dispositivo para la preparación de rollos a partir de un gran número de objetos planos, de tal manera que los problemas antes citados aparezcan en menor grado, es decir que se puedan enrollar también objetos relativamente gruesos, relativamente comprimibles y/o irregulares, en particular, objetos más gruesos por uno de los lados, formando rollos con mejores resultados, aunque se tengan que enrollar como formación escamada estrecha, es decir con una pequeña distancia entre objetos contiguos.

Este objetivo se resuelve mediante el procedimiento y el dispositivo que se define en las reivindicaciones independientes.

De acuerdo con la invención, los objetos planos de un rollo que se está formando no se comprimen contra el núcleo del rollo durante el proceso de enrollado por la banda de envolver tensada (zona central) y su propia rigidez (zonas laterales), sino que se someten de forma pasajera a una fuerza de presión adicional. La fuerza de presión adicional actúa durante el proceso de enrollado localmente en una zona alejada del punto de enrollado, esencialmente fija, sobre la periferia del rollo que se está formando y tiene una componente en la dirección del radio del rollo. La fuerza de prensado adicional se puede ejercer, por ejemplo, en toda la anchura del rollo pero ventajosamente se limita a las zonas periféricas a los lados de la banda de envolver hasta el borde de las superficies extremas del rollo. La zona de presión se encuentra preferentemente detrás del punto de enrollado, en el sentido de enrollado, de tal manera que los objetos que son prensados por la fuerza de presión adicional llegan poco después al punto de enrollado y quedan cubiertos por una nueva capa del rollo.

Se ha visto que para el caso de productos de papel plegados dos veces, tal como pueden estar representados por periódicos o secciones de periódico, una fuerza de prensado provisional con una fuerza de apriete del orden de magnitud de algunos cientos de Newton (aprox. 200 a 1000 N) resulta sorprendentemente eficaz. La fuerza de presión adicional se genera, por ejemplo, mediante un rollo de presión apretado contra la periferia del rollo que se va formando, con giro pasivo, cuyo eje esté alineado paralelo al eje del rollo, y que esté situado, por ejemplo, en el sentido de enrollado antes del punto de enrollado y a distancia de éste. Se ha visto que los rollos enrollados con la fuerza de presión adicional conforme a la invención quedan enrollados más prietos y por lo tanto son más estables. Esto se manifiesta, por ejemplo, porque se aplanan menos si se colocan apoyados sobre su periferia. También se ha visto que los rollos enrollados de esta manera se pueden desenrollar con menos problemas y que los productos procedentes de rollos enrollados de esta manera presentan menos problemas al desenrollar y en el tratamiento posterior.

Para el caso de rollos de productos de imprenta plegados, el efecto ventajoso de la fuerza de apriete adicional, conforme a la invención, que se aplica al enrollar siempre en la capa más exterior del rollo y que a través de ésta actúa también sobre capas situadas a mayor profundidad dentro del rollo, se debe probablemente a una compresión al menos parcialmente irreversible o al menos no reversible inmediatamente de los cantos plegados, en particular del segundo pliegue, así como a la compresión de los productos (expulsión del aire), de tal manera que los productos de la capa siguiente del rollo ya quedan menos deformados a partir del momento de ser incluidos en el rollo, es decir cuando la banda de envolver ejerce la primera presión, de lo que sucedería si no hubiera la presión complementaria.

La fuerza de presión complementaria del procedimiento objeto de la inversión resulta especialmente ventajosa para la preparación de rollos, es decir para procesos de enrollado. Pero de la misma manera se puede aplicar también para los procesos de desenrollado.

Mediante las siguientes figuras se trata de describir con detalle algunos ejemplos de formas de realización del procedimiento objeto de la invención y del dispositivo objeto de la invención. En éstas pueden verse:

Figura 1 una forma de realización a título de ejemplo del dispositivo objeto de la invención para la preparación de rollos de objetos planos, mirando en dirección paralela al eje del rollo;

Figuras 2 y 3 representaciones esquemáticas de otras dos formas de realización a título de ejemplo del dispositivo objeto de la invención, también mirando en dirección paralela al eje del rollo;

Figuras 4 y 5 dos formas de realización a título de ejemplo de medios para generar la fuerza de presión complementaria (mirando en dirección perpendicular al eje del rollo).

La figura 1 muestra, mirando en dirección paralela al eje del rollo A, un ejemplo de forma de realización del dispositivo objeto de la invención. Se trata de un dispositivo de enrollado esencialmente conocido, del que solamente están representados los componentes esenciales, que son un medio para soportar un núcleo del rollo 1, un medio para la alimentación de los objetos planos 2 a un punto de enrollado 3 en la periferia del núcleo del rollo 1 o del rollo 4 que se va formando, medios para alimentar y tensar la banda de envolver 5 y un accionamiento que no está representado, mediante el cual se acciona con movimiento rotativo en el sentido de la flecha el núcleo del rollo 1 o el rollo 4 que se va formando. Lo nuevo del dispositivo de enrollado es el medio 6 destinado a producir una fuerza de apriete complementaria sobre la periferia del rollo de un rollo 4 que se va formando en el dispositivo.

Como medio para soportar un núcleo de rollo 1 está previsto un brazo de núcleo 11 que puede girar alrededor de un punto de giro fijo del núcleo 10, en el cual está dispuesto el núcleo del rollo 1 que puede girar alrededor del eje del rollo A. Como medio para alimentar los objetos planos 2 al punto de enrollado 3 está prevista una pareja de cintas transportadoras 12 que marchan en paralelo y están separadas entre sí, de las cuales solamente está representado el tramo de transporte. Sobre estas cintas transportadoras 12 se van alimentando los objetos 2 colocados sueltos, por ejemplo, en una formación en escamas. Como medio para la alimentación y tensado de la banda de envolver 5 está previsto un rollo de banda de envolver 13 giratorio y con freno así como un rodillo de reenvío de la banda 14. Para contribuir a la presión de los objetos en el punto de enrollado 3 puede haber en esta zona un rodillo 15 mediante el cual se aprietan las cintas transportadoras 12 y con ello los objetos 2 que se van alimentando y la banda de envolver 5 contra el núcleo del rollo 1 o contra el rollo 4 que se va formando.

El medio 6 para generar la fuerza de presión complementaria presenta, por ejemplo, un rodillo de presión 20, una palanca de presión 21 y un accionamiento de presión 22, que están dispuestos de tal manera, por ejemplo, en un bastidor del dispositivo que no está representado y el accionamiento de presión 22 comprime el rodillo de presión 20 por medio de la palanca de presión 21 contra la periferia del rollo 4 que se está formando en el dispositivo, haciéndolo convenientemente en una zona de presión que en el sentido de enrollado está detrás del punto de enrollado 3. Si el punto de enrollado 3 se encuentra en la zona de la cresta inferior del rollo 4 que se está formando, es decir, aproximadamente en la posición de las seis horas, y el sentido de enrollado va en el sentido de las agujas del reloj, entonces la zona de presión está situada convenientemente, tal como está representada en la figura 1, aproximadamente entre una posición entre las 4 y las 5 horas, eventualmente las 5,30 horas, es decir distanciado un ángulo de unos 15 a 60ºC del punto de enrollado 3.

El accionamiento de presión 22 es, por ejemplo, una unidad de émbolo y cilindro de accionamiento hidráulico, dispuesta de manera que pueda girar libremente alrededor de un punto de giro del accionamiento 23, en la cual se regula la presión según necesidad o se mantiene una presión constante. La palanca de presión 21 está situada, por ejemplo, oscilante alrededor de un punto de giro fijo de la palanca 24, presenta una articulación de libre movimiento 25 y entre la articulación 25 y el punto de giro de la palanca 24 está unido de forma articulada con la unidad de émbolo/cilindro 22. En el extremo de la palanca opuesto al punto de giro de la palanca 24 está situado el rodillo de presión 20 que gira loco. El extremo de la palanca que soporta el rodillo o el rodillo de presión 20 van guiados por medio de unas guías 26 orientadas aproximadamente paralelas a las cintas de alimentación 12. La guía 26 está indicada de manera esquemática mediante líneas y guiones.

Un proceso de enrollado mediante el dispositivo de enrollado representado en la figura 1 transcurre en la forma siguiente:

Al comienzo del proceso de enrollado el núcleo del rollo se encuentra en su posición designada por 1' y dibujada con línea de trazos y puntos. La banda de envolver 5 está enrollada en el rollo de banda de envolver 13 y su comienzo está fijado a la periferia del núcleo del rollo 1. El accionamiento de presión 22 se encuentra en una posición totalmente extendida o presiona el rodillo de presión contra un tope de la guía 26, convenientemente de tal manera que el rodillo de presión 20 quede algo separado del núcleo del rollo 1 (posición del rodillo de presión representada con línea de trazos y puntos y designada por 20'). En cuanto se han enrollado las primeras capas de objetos 2 sobre el núcleo del rollo 1, el rodillo de presión 20 comienza a ejercer la fuerza de presión complementaria, rodando sobre la periferia del núcleo 4 que se va formando. Al ir progresando el proceso de enrollado aumenta el diámetro del rollo y el núcleo del rollo 1 se va desplazando hacia arriba. Al mismo tiempo se empuja el rodillo de presión 20 en la guía 26 hacia la derecha, manteniéndose la fuerza de presión sensiblemente igual.

Las posiciones del núcleo del rollo 1 y del rodillo de presión 20 dibujadas de trazo lleno ilustran aproximadamente el final del proceso de enrollado.

La figura 1 muestra también una tercera posición del rodillo de presión 20 y de la palanca de presión 21, representados con línea de trazo y puntos y designados por 20'' y 21''. Esta posición se alcanza cuando la unidad de émbolo/cilindro está totalmente recogida, y sirve para retirar el rodillo de presión de la zona del rollo 4, por ejemplo, para desenrollar.

Las figuras 2 y 3 muestran, vistas en la misma dirección que la figura 1, pero de forma mucho más esquemática que aquella, otras dos formas de realización a título de ejemplo del dispositivo objeto de la invención. Los componentes del dispositivo son esencialmente los mismos que los del dispositivo según la figura 1 y están también designados por las mismas cifras de referencia.

La figura 2 muestra una forma de realización del dispositivo objeto de la invención con dos zonas de presión, una antes y otra después del punto de enrollado 3. Los dos medios 6.1 y 6.2 para generar la fuerza de presión complementaria presentan también cada uno sendos rodillos de presión 20.1 y 20.2, sendas palancas de presión 21.1 y 21.2 y un accionamiento de presión en forma de un muelle de compresión 30.1 y 30.2, que empujan la palanca de presión 21.1 ó 21.2 contra el núcleo del rollo 1 o contra el rollo 4 que se va formando, apretándolas contra éste para generar la fuerza de presión complementaria.

La figura 3 muestra un medio 6 para producir la fuerza de presión complementaria que consta de una multitud de rodillos de presión 20.3, 20.4, 20.5. Para que el conjunto de rodillos de presión 20.3, 20.4, 20.5 se pueda ir adaptando a la curvatura de la periferia del rollo que va disminuyendo a lo largo del proceso de enrollado presenta un soporte de rodillos articulado 31, que está pretensado por medio de un muelle de tensión 32.

Las figuras 4 y 5 muestran otras dos formas de realización a título de ejemplo de los medios 6 para generar la fuerza de presión complementaria, vistos en dirección perpendicular al eje del rollo A. Están representados sendos rollos 4 con banda de envolver 5 y los medios para generar la fuerza de presión complementaria, rodillos de presión 20 y partes de palancas de presión (21, 210, 210') y guías de rodillos de presión (26).

La figura 4 muestra un rodillo de presión 20 con una longitud axial que es por lo menos igual que la anchura de los objetos enrollados 2 y con una zona central 40 de diámetro reducido. Esta zona central tiene una extensión axial que es por lo menos igual que la anchura de la banda de envolver 5. La palanca de presión 21 está realizada como horquilla y presenta a cada lado del rollo 4 una parte de palanca de presión 210 y 210' que soportan el rodillo de presión 20. Gracias a la zona central reducida 40 del rodillo de presión 20 se consigue que la fuerza de presión complementaria actúe únicamente sobre las zonas laterales de la periferia del rollo y no sobre la banda de envolver 5.

La figura 5 muestra, de un medio 6 para generar la fuerza de presión complementaria, un rodillo de presión 20 en dos partes, cuyos rodillos parciales 200 y 200' tienen accionamiento independiente entre sí. Los dos rodillos parciales 200 y 200' están dispuestos esencialmente coaxiales, y van montados sobre sendos muñones del eje con giro libre en las partes 210 y 210' de las palancas de presión. En este caso está previsto para cada parte de palanca de presión 210 y 210' un accionamiento de presión propio (no representado), de tal manera que el apriete realizado por los dos rodillos parciales 200 y 200' está desacoplado entre sí.

La disposición de los rodillos de presión representada en la figura 5 es especialmente adecuada para la preparación de rollos de objetos planos que tengan diferente grosor en los dos lados de la banda de envolver, así por ejemplo para la preparación de rollos de productos de imprenta plegados dos veces.

Los rodillos de presión tal como están representados en las figuras 4 y 5 se pueden aplicar, por ejemplo, en los dispositivos que están representados en las figuras 1 a 3. También se pueden combinar entre sí.

Claims (14)

1. Procedimiento para la preparación de rollos (4) a base de un gran número de objetos planos (2), donde un núcleo de rollo (1) o un rollo (4) que se va formando tiene accionamiento, donde los objetos se alimentan a un punto de enrollado (3) situado en la periferia del núcleo del rollo (1) o del rollo (4) que se va formando, donde se alimenta por lo menos una banda de envolver (5) en estado tensado, también al punto de enrollado (3), y donde los objetos alimentados (2) junto con la banda de envolver (5) tensa se enrollan sobre el núcleo del rollo (1) en una multitud de capas de rollo dispuestas superpuestas, caracterizado porque durante el proceso de enrollado se ejerce sobre una zona de presión de la periferia del rollo (4) que se va formando y con ayuda de un medio de presión que rueda pasivo sobre la periferia del rollo, una fuerza de presión complementaria, estando separada la zona de presión del punto de enrollado (3) y donde la fuerza de presión complementaria presenta una componente en dirección al radio del rollo.

2. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque la fuerza de presión se ejerce de tal manera que solamente actúa sobre la periferia del rollo a los lados de por lo menos una banda de envolver (5).

3. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 ó 2, caracterizado porque en una multitud de zonas de presión se ejercen fuerzas de presión complementarias.

4. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque la zona de presión está situada detrás del punto de enrollado (3), en el sentido de enrollado, de tal manera que la fuerza de presión complementaria actúa sobre la capa más exterior del rollo antes de que ésta quede recubierta en el punto de enrollado por otra capa del rollo.

5. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque la fuerza de presión complementaria se ejerce mediante un rodillo de presión (20) que rueda pasivo sobre la periferia del rollo.

6. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque los objetos (2) se alimentan en una formación en escamas.

7. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque la fuerza de presión complementaria en la por lo menos una zona de presión es de 200 a 1000 N.

8. Dispositivo para la preparación de rollos (4) a base de un gran número de objetos planos (2), cuyo dispositivo dispone de medios para soportar un núcleo de rollo (1), medios para alimentar los objetos (2) a un punto de enrollado (3) situado en la periferia del núcleo del rollo (1) o de un rollo (4) que se va formando, medios para alimentar al punto de enrollado (3) por lo menos una banda de envolver tensada (5) y medios para el accionamiento rotativo del núcleo del rollo (1) o del rollo (4) que se va formando, caracterizado porque el dispositivo presenta además por lo menos un medio de presión (6) para generar una fuerza de presión complementaria, cuyo medio de presión (6) está realizado de tal manera que rueda pasivo sobre la periferia del rollo y ejerce la fuerza de presión complementaria sobre una zona de presión de la periferia del rollo distanciada del punto de enrollado (3), y presenta una componente en dirección del radio del rollo.

9. Dispositivo según la reivindicación 8, caracterizado porque la por lo menos una zona de presión está situada entre 15 y 60ºC detrás del punto de enrollado (3), en el sentido de enrollado.

10. Dispositivo según las reivindicaciones 8 ó 9, caracterizado porque el medio de presión (6) para generar la fuerza de presión complementaria comprende por lo menos un rollo de presión (20) con un eje esencialmente paralelo al eje del rollo (A), por lo menos una palanca de presión (21) en la que va montado el rollo de presión (20) con giro libre y por lo menos un accionamiento de presión (22).

11. Dispositivo según la reivindicación 10, caracterizado porque el accionamiento de presión (22) es una unidad de émbolo/cilindro o un muelle (30.1, 30.2).

12. Dispositivo según una de las reivindicaciones 10 u 11, caracterizado porque el rodillo de presión (20) tiene una longitud axial que es por lo menos igual que la anchura de los objetos (2), así como una zona central (40) de diámetro reducido, cuya zona central (4) tiene una extensión axial que es por lo menos igual que la anchura de la banda de envolver (5).

13. Dispositivo según las reivindicaciones 10 u 11, caracterizado porque como rodillo de presión (20) está prevista una pareja de rodillos parciales (200, 200'), cuyos rodillos parciales están dispuestos esencialmente coaxiales y están en conexión activa con sendas palancas de presión y accionamientos de presión independientes entre sí.

14. Utilización del procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 7 o de un dispositivo según una de las reivindicaciones 8 a 13 para la preparación de rollos de productos de imprenta plegados.