ES2210818T3

ES2210818T3 - Metodo para la fabricacion de rollos sin nucleo, con indentaciones.

Info

Publication number: ES2210818T3
Application number: ES98945930T
Authority: ES
Inventors: George R. Cohen; Donnie Lee Gantt; Cleary Efton Mahaffey; John Richard Skerrett; Joseph Mitchell; Sabrina Ilduza Trebincevic Single
Original assignee: Kimberly Clark Worldwide Inc; Kimberly Clark Corp
Current assignee: Kimberly Clark Worldwide Inc; Kimberly Clark Corp
Priority date: 1997-09-08
Filing date: 1998-09-04
Publication date: 2004-07-01
Anticipated expiration: 2018-09-04
Also published as: AU9306698A; JP2001515739A; CO4840507A1; AU742788B2; TW434178B; AR013448A1; DE69819528D1; PA8458901A1; DE69819528T2; EP1011404A1; WO1999012459A1; CA2300298A1; CA2300298C; EG21748A; US5875985A; EP1011404B1

Abstract

Método para el tratamiento de un rollo sin núcleo (10) de producto para crear un orificio de montaje (100), por lo menos, en un extremo del rollo para proporcionar un rollo autosoportante para ser montado en un dispensador giratorio (32), comprendiendo el método las fases de: disponer un rollo (10) de producto que está arrollado en todo su diámetro alrededor de un eje de bobinado (16) dentro de un cilindro que tiene un primer y un segundo extremos planos (14); posicionar una cara de un instrumento penetrante (200, 200'', 302, 410) substancialmente en el centro del eje de bobinado (16) del rollo, por lo menos, en un extremo; presionar la cara (412) del instrumento penetrante (200, 200''; 302, 410) posicionado dentro del extremo (14) del rollo (10) para generar una fuerza, esencialmente a lo largo del eje de bobinado (16), suficiente para comprimir substancialmente de manera permanente una parte del rollo sin núcleo (10), dejando una parte no comprimida del rollo (10) para definir un orificio de montaje (100) que tiene una profundidad y que tiene unos laterales generalmente perpendiculares al extremo del rollo (10), teniendo el orificio de montaje (100) una profundidad, por lo menos, tan grande como la anchura; y retirar el instrumento penetrante del orificio de montaje sin deformar de manera substancial los laterales del orificio de montaje, caracterizado porque el rollo sin núcleo (10) se encuentra en un movimiento substancialmente continuo sobre un dispositivo de transporte (110), durante las fases de posicionamiento, prensado y retirada, en el que el instrumento penetrante (200, 302, 410) forma parte de un elemento de rotación (202) dispuesto de manera que el instrumento penetrante (200, 200'', 302, 410) está posicionado substancialmente en el centro del eje de bobinado (16) de un rollo sin núcleo (10) y presionado dentro del rollo (10) cuando el elemento gira y el dispositivo de transporte se desplaza, en el que la cara (412) del instrumento penetrante tiene un radio de curvatura, y en el que el perfil del instrumento penetrante detrás de la cara está configurado para evitar el contacto con los laterales del orificio de montaje (100).

Description

Método para la fabricación de rollos sin núcleo, con identaciones.

La presente invención pertenece al sector de los productos en forma de rollo para el consumo y el comercio tales como, por ejemplo, productos de papel absorbente y que comprenden géneros celulósicos para tocador y toallas de papel. De manera más específica, la presente invención se refiere a un método mejorado para la producción de rollos sin núcleo de producto de papel absorbente que están conformados para ser fáciles de montar en un dispensador.

Los productos comerciales y de consumo de papel absorbente tales como géneros celulósicos para tocador y toallas de papel se distribuyen y dispensan típicamente en forma de rollo, y casi siempre incluyen un núcleo cilíndrico hueco sobre el que el producto se encuentra arrollado. El núcleo está realizado habitualmente en algún tipo de cartón encolado con el propio cartón y con el producto, de manera que el núcleo permanece intacto y el producto no se separa del núcleo. A continuación, el producto se dispensa mediante el montaje del rollo sobre un husillo, tal como los que se encuentran en los muy conocidos dispensadores de rollos de cuarto de baño, que pasa o penetra de otro modo en el espacio interno del núcleo. Algunos dispensadores comprenden vástagos que penetran en el espacio hueco del interior del núcleo solamente de una manera limitada, tal como se muestra en las patentes U.S.A. 390.084 y 2.905.404 de Lane y Simmons, respectivamente.

Recientemente, han aparecido en el mercado, principalmente en Europa, rollos sin núcleo de géneros celulósicos para tocador que están arrollados en todo el diámetro del rollo. Un ejemplo de un método de producción de dicho rollo sin núcleo se puede observar en la patente U.S.A. 5620148. Existen ventajas y desventajas asociadas a los rollos sin núcleo. Los rollos sin núcleo son superiores desde un punto de vista ecológico a los rollos con núcleo debido a que no se utilizan adhesivos ni materiales que luego se deban eliminar para fabricar el producto. Además, se puede proporcionar más producto en el espacio que, en otro caso, hubiera sido ocupado por el núcleo. Los rollos con núcleo son más onerosos de fabricar que los rollos sin núcleo debido al coste de fabricación de los núcleos y de la unión de los mismos al producto. Además, los rollos sin núcleo tienen la ventaja de estar menos sujetos a despilfarro en localizaciones comerciales debido a su incompatibilidad intrínseca con los dispensadores convencionales. Por otra parte, existen problemas en la dispensación con rollos sin núcleo que hasta el momento han sido difíciles de superar.

Los dispensadores convencionales para rollos sin núcleo incluyen de manera típica una superficie de soporte cerrada que soporta el rollo mientras gira, y una abertura a través de la cual pasa el producto. Si bien son funcionales, estos dispensadores tienen algunas características poco deseables, incluyendo la incapacidad de controlar la resistencia al arrastre para la extracción del producto, el hecho de que realmente el producto establece contacto con el interior del dispensador, lo cual se podría considerar como poco higiénico por algunos consumidores, y la incapacidad para proporcionar 180 grados de acceso al producto por parte del consumidor. Muchos de los problemas descritos anteriormente podrían solucionarse si existiera un dispensador que llevara montado un rollo sin núcleo para girar alrededor de su eje, tal como hacen los dispensadores de rollos con núcleo. Desafortunadamente, todavía se ha de desarrollar con éxito un dispensador de este tipo.

Uno de los problemas que se presenta para el desarrollo de un dispensador de este tipo comprende cómo se ha de centrar el rollo sin núcleo en el dispensador. Si el rollo no está centrado, se creará un desequilibrio en la rotación cuando el rollo gira. Asimismo, se evitará que el rollo dispense producto hasta que se agote en el caso en que su eje de bobinado no esté centrado de manera precisa en el dispensador. No obstante, debido a que el rollo sin núcleo típico dispone de unas superficies laterales planas, ininterrumpidas, es difícil localizar la situación del eje de bobinado. Es evidente que existe la necesidad de un sistema, método y producto mejorados que permita la dispensación efectiva de los rollos sin núcleo de productos de papel absorbente para el consumo y el comercio.

La presente invención está dirigida a solucionar los problemas descritos anteriormente dando a conocer un método de tratamiento de un rollo sin núcleo de producto para crear un orificio de montaje, por lo menos, en un extremo, de manera que el rollo se autosoporta cuando se monta en un dispensador giratorio.

De acuerdo con la presente invención, se da a conocer un método para tratar un rollo sin núcleo de acuerdo con la reivindicación 1.

Así pues, el método incluye las fases de: (a) proporcionar un rollo de producto que está arrollado en todo su diámetro alrededor de un eje de bobinado dentro de un cilindro que tiene un primer y un segundo extremos planos; (b) posicionar una cara de un instrumento penetrante substancialmente en el centro del eje de bobinado del rollo, por lo menos, en un extremo; (c) presionar la cara del instrumento penetrante posicionado dentro del extremo del rollo para generar una fuerza esencialmente a lo largo del eje de bobinado, suficiente para comprimir substancialmente y de manera permanente una parte del rollo sin núcleo, dejando una parte no comprimida del rollo para definir un orificio de montaje que tiene una profundidad y que tiene unos laterales generalmente perpendiculares al extremo del rollo, estando los laterales separados por una distancia que es menor que la profundidad del orificio; y (d) retirar el instrumento penetrante del orificio de montaje sin deformar de manera substancial los laterales del orificio de montaje.

De modo general, se puede indicar que la fase de prensado debe comprimir una parte del rollo, por lo menos, de un 5%, basado en la anchura del rollo. Por ejemplo, la fase de prensado puede comprimir una parte del rollo, por lo menos, de un 10%, basado en la anchura del rollo.

El método puede ser adaptado a procesos de fabricación de gran velocidad. El rollo de producto puede ser desplazado a lo largo de un transportador o línea de transporte. El rollo sin núcleo puede estar en movimiento substancialmente continuo durante las fases de posicionamiento, prensado y retirada. La fase de posicionamiento puede comprender además la fase de fijación del rollo sin núcleo utilizando unos medios de posicionamiento. Por ejemplo, el rollo sin núcleo puede ser insertado en una plantilla, un molde, pasador, mango o dispositivo similar.

El instrumento penetrante puede ser parte de un elemento de rotación montado de manera radial, de manera que el instrumento penetrante queda posicionado substancialmente en el centro del eje de bobinado de un rollo sin núcleo y presionado hacia el interior del rollo cuando el elemento gira. En una configuración de este tipo, es deseable que la cara del instrumento penetrante tenga un radio de curvatura. El perfil del instrumento penetrante detrás de la cara puede estar configurado para evitar el contacto con los laterales del orificio de montaje. Por ejemplo, la cara del instrumento penetrante puede ser más grande en la sección transversal o anchura que en la parte del instrumento (por ejemplo, el vástago o eje) detrás de la cara.

La fase de prensado puede crear una compresión en sentido axial suficiente para generar ondulaciones generalmente alrededor del eje de bobinado del rollo, por lo menos, sobre una zona de la parte del rollo comprimida substancialmente de manera permanente.

Los extremos del rollo pueden ser tratados de manera secuencial o de manera simultánea. Se prevé que solamente un extremo del rollo puede ser tratado, siendo el otro extremo del rollo tratado con un instrumento diferente, no tratado o sometido a un tratamiento totalmente diferente.

De acuerdo con el método de la presente invención, el rollo sin núcleo puede ser un rollo sin núcleo de un producto de papel absorbente. Por ejemplo, el rollo sin núcleo puede ser de un producto de género celulósico sanitario. De manera deseable, el rollo sin núcleo tiene una rigidez y/o densidad suficientes para mantener la parte comprimida del elemento laminar en su situación comprimida relativamente de manera indefinida o, por lo menos, durante un período substancial de tiempo.

El método puede incluir adicionalmente una fase de humidificación del instrumento antes de la finalización de la fase de prensado. De manera alternativa y/o adicionalmente, el método puede incluir asimismo la fase de humidificación de una parte del lateral del rollo al que será aplicado el instrumento antes de la fase de prensado.

En una realización de la presente invención, la fase de prensado puede ser llevada a cabo por la rotación del instrumento alrededor de un eje del mismo, mientras el instrumento es presionado hacia el lateral del rollo. Por ejemplo, el instrumento puede girar en sentido de las agujas del reloj o en sentido contrario de manera algo similar a un taladro, calibre, trépano o barrena mientras es presionado hacia el lateral del rollo. De manera deseable, el instrumento no está configurado para retirar material del rollo durante la fase de prensado. No obstante, se tiene en cuenta que algunas de las realizaciones de la presente invención pueden ser utilizadas para retirar producto del rollo.

El método de la presente invención puede ser utilizado de manera que una parte no comprimida del rollo define un orificio de montaje que tiene una profundidad, unos laterales generalmente perpendiculares al extremo del rollo, y una sección transversal generalmente circular. El orificio de montaje puede tener asimismo una sección transversal poligonal. La sección transversal puede ser triangular, cuadrada, en forma de diamante, semicircular, en forma de "X", "Y" o "T", o similar. Es deseable que el orificio de montaje tenga una sección transversal con una anchura como mínimo de 1 centímetro. Si el orificio de montaje tiene una sección transversal circular, es deseable que el diámetro sea como mínimo de 1 centímetro. En estas realizaciones, es importante que los laterales estén separados por una distancia que es generalmente menor que la profundidad del orificio.

Un rollo sin núcleo realizado por el proceso de la presente invención está autosoportado en un dispensador giratorio. El rollo puede incluir un elemento laminar de producto enrollado que está arrollado en todo su diámetro alrededor de un eje de bobinado dentro de un cilindro que tiene un primer y un segundo extremos planos. Por lo menos, un extremo plano define un orificio de montaje substancialmente en el centro del eje de bobinado del rollo sin núcleo. El orificio de montaje tiene una profundidad y dispone de laterales generalmente perpendiculares al extremo del rollo. Los laterales están separados por una distancia que es menor que la profundidad del orificio, de tal manera que el orificio de montaje está adaptado para recibir un vástago o empujador desde un dispensador giratorio.

La profundidad del orificio de montaje puede ser como mínimo aproximadamente del 5% de la anchura del rollo sin núcleo. Por ejemplo, la profundidad del orificio de montaje puede ser como mínimo aproximadamente del 10% de la anchura del rollo sin núcleo. De modo general, se puede indicar que es deseable que la profundidad del orificio de montaje esté entre aproximadamente 1 a 2 veces la anchura del orificio.

De manera deseable, cada extremo plano del rollo sin núcleo define un orificio de montaje substancialmente en el centro del eje de bobinado del rollo y, como mínimo, un orificio de montaje y, de manera deseable, cada uno tiene una profundidad y unos laterales generalmente perpendiculares al extremo del rollo, estando los laterales separados por una distancia que es menor que la profundidad del orificio.

El orificio de montaje puede tener una sección transversal generalmente circular. De manera alternativa, el orificio de montaje puede tener una sección transversal poligonal. La sección transversal puede ser triangular, cuadrada, en forma de diamante, semicircular, en forma de "X", "Y" o "T", o similar. Es deseable que el orificio de montaje tenga una sección transversal con una anchura como mínimo de 1 centímetro. Si el orificio de montaje tiene una sección transversal circular, es deseable que el diámetro sea como mínimo de 1 centímetro. Se tiene en cuenta que se pueden utilizar diferentes secciones transversales y/o diferentes diámetros y/o diferentes profundidades de los orificios de montaje.

El rollo sin núcleo realizado de acuerdo con el método de la presente invención puede incluir una parte substancialmente comprimida de manera permanente, substancialmente en el centro del eje de bobinado del rollo, y una parte no comprimida en el extremo plano que define el orificio de montaje. Una sección o zona de la parte comprimida del rollo puede incluir además ondulaciones, generalmente alrededor del eje de bobinado del rollo. Estas ondulaciones son visibles generalmente cuando el rollo está substancialmente agotado y esencialmente permanece la parte comprimida. En una disposición, la parte substancialmente comprimida de manera permanente del rollo se descomprime parcialmente cuando el rollo llega a estar agotado de manera substancial. Por ejemplo, la parte comprimida del rollo puede recuperarse ligeramente hacia atrás o presentar cierta elasticidad y, no obstante, estar substancialmente comprimido de manera permanente. La ligera recuperación o elasticidad puede se útil para proporcionar una fuerza contra el empujador de un dispensador giratorio para ayudar a mantener el rollo en su lugar y para evitar un exceso de velocidad en el dispensado.

El rollo sin núcleo puede ser un rollo de un producto de papel absorbente. Por ejemplo, el producto de papel absorbente puede estar seleccionado a partir de toallas de papel, papel celulósico suave, paños de papel y similares. El rollo sin núcleo puede ser un rollo de una tela no tejida o un género textil. Por ejemplo, la tela no tejida puede ser un material de punto, material tejido, material rugoso, material unido por cosido, elemento laminar de fibras de soplado en fusión, elemento laminar de hilos extrusionados, elemento laminar unido por cardado, elemento laminar formado por aire, elemento laminar conformado y/o combinaciones de uno o más de los mismos. El rollo sin núcleo puede ser un rollo de material compuesto. Por ejemplo, el material compuesto puede ser un material laminado, un laminado de película textil, un laminado de película no tejido, un material compuesto elastomérico o similar.

Para mejor comprensión de la invención, de sus ventajas y de los objetivos que se consiguen mediante su utilización, se hará referencia a los dibujos que forman parte de la misma y a la materia descriptiva que se acompaña, en la que se ha mostrado y descrito una realización preferente de la invención.

La figura 1 es una vista en perspectiva de un rollo sin núcleo de producto convencional.

La figura 2A es una ilustración que describe la primera fase de un proceso de tratamiento de un rollo sin núcleo de producto, a título de ejemplo.

La figura 2B es una ilustración que describe otra fase en el proceso mostrado en la figura 2A.

La figura 2C es una ilustración que describe otra fase en el proceso mostrado en las figuras 2A y 2B.

La figura 2D es una ilustración que describe otra fase en el proceso mostrado en las figuras 2A-2C.

La figura 3 es una ilustración que describe el montaje de un rollo sin núcleo mejorado en un dispensador giratorio, a título de ejemplo.

La figura 4 es una ilustración de un detalle de un rollo sin núcleo de producto, a título de ejemplo.

La figura 5 es una ilustración de un rollo sin núcleo que describe la compresión axial, a título de ejemplo.

La figura 6 es una ilustración de un rollo sin núcleo que describe la curvatura radial, a título de ejemplo.

La figura 7 es una ilustración de un detalle de un método de tratamiento de un rollo sin núcleo, a título de ejemplo.

La figura 8 es una ilustración de un detalle de un método de tratamiento de un rollo sin núcleo, a título de ejemplo.

La figura 9 es una ilustración de un detalle de un método de tratamiento de un rollo sin núcleo, a título de ejemplo.

La figura 10 es una ilustración de un detalle de un método de tratamiento de un rollo sin núcleo, a título de ejemplo.

La figura 11 es una ilustración de un detalle de un método de tratamiento de un rollo sin núcleo, a título de ejemplo.

La figura 12A es una ilustración de una parte de un rollo sin núcleo que describe la compresión axial, a título de ejemplo.

La figura 12B es una ilustración de una parte de un rollo sin núcleo que describe la compresión axial, a título de ejemplo.

La figura 13 es una ilustración de una parte de un rollo sin núcleo no compactado.

Haciendo referencia a continuación a los dibujos, en los que los numerales de referencia iguales designan la misma estructura en todas las vistas, la figura 1 muestra un rollo sin núcleo (10) convencional que puede ser un rollo de un elemento laminar (12) de un producto de papel absorbente. El rollo sin núcleo (10) es simétrico con respecto al eje de bobinado (16) y tiene un par de superficies planas laterales (14) encaradas de manera opuesta, definidas en aquel punto que son substancialmente planas e ininterrumpidas. Como se puede imaginar a partir de la observación de la figura 1, es difícil localizar el eje de bobinado (16), lo cual explica la dificultad de montar dichos rollos sin núcleo (10) dentro de dispensadores de tipo giratorio tales como, por ejemplo, el dispensador que se muestra en la figura 3.

Las figuras 2A-2D muestran un método, de acuerdo con una disposición, de tratamiento de dicho rollo sin núcleo (10) de un material que puede ser un producto (12) de papel absorbente, para hacer más fácil a un usuario centrar el eje de bobinado (16) del rollo sin núcleo (10) con respecto al dispensador, como el dispensador (32) que es mostrado en la figura 3. Haciendo referencia a las figuras 2A-2D, se lleva a cabo un método, en primer lugar, humedeciendo las partes seleccionadas de dos superficies laterales (20), (22), encaradas de manera opuesta, del rollo sin núcleo (10). En una disposición, esto se consigue mediante el avance de un par de boquillas (18), respectivamente, hacia las superficies laterales (22) para humedecer la zona central de las superficies laterales (20), (22).

A continuación el par de boquillas (18) se retractan, tal como asimismo se indica esquemáticamente en la figura 2A. De manera alternativa, la humectación mostrada en la figura 2A puede llevarse a cabo de otras maneras, tal como por la utilización del propio instrumento penetrante para realizar la humectación. El instrumento penetrante puede tener un paso para fluido definido en el mismo, o un depósito para mantener el fluido de humectación.

Como se muestra en la figura 2B, un par de instrumentos cilíndricos (24), (26) avanzan a continuación hacia la parte central humidificada de las superficies laterales (20), (22) del rollo sin núcleo (10). Estos instrumentos (24), (26) pueden tener un diámetro que está substancialmente en la gama de 0,08 cm (1/32 de pulgada) hasta aproximadamente 2,54 cm (una pulgada). De manera más deseable, estos instrumentos (24), (26) tienen diámetros que son aproximadamente la mitad de una pulgada (aproximadamente 1 cm). Los instrumentos (24), (26) pueden girar alrededor de su eje respectivo cuando avanzan hacia el interior de los laterales (20) y (22) humedecidos del rollo sin núcleo (10), como se muestra en la figura 2C. En algunas disposiciones, se piensa generalmente que mediante la humectación de la zona que se ha de penetrar, se requiere una fuerza considerablemente menor para realizar la penetración. Al mismo tiempo, la humectación puede permitir que se consiga un aspecto más uniforme y moldeado cuando se constituye la depresión o el orificio de montaje. En algunas disposiciones, la penetración puede realizarse por una combinación de una acción de rotación y de empuje. En algunos casos, se ha observado que una acción de empuje similar a la de un pistón, sin un movimiento de rotación y/o sin humectación, puede dañar los bordes del orificio o depresión y disminuye la probabilidad de ser capaz de obtener un aspecto uniforme y moldeado.

Después de la fase mostrada en la figura 2C, los instrumentos (24), (26) son extraídos, dejando el rollo sin núcleo (28) mejorado y completo descrito en las figuras 2D y 3. Tal como se muestra en la figura 3, el rollo sin núcleo (28) tiene una depresión (30) claramente definida constituida en las respectivas superficies laterales (20) y (22) del mismo.

La presente invención cubre realizaciones en las que la profundidad y las dimensiones del rebaje u orificio de montaje exceden las gamas de valores que se han considerado previamente. Dichas realizaciones son útiles para dar a conocer un rollo sin núcleo que se autosoporta cuando se monta en un dispensador giratorio, es menos propenso al despilfarro, y es más estable y proporciona una dispensación más robusta y fiable.

Esto se puede conseguir mediante un método de tratamiento de un rollo sin núcleo de producto para crear un orificio de montaje, por lo menos, en un extremo, de manera que el rollo es autosoportante cuando se monta en un dispensador giratorio. A continuación, haciendo referencia a la figura 4, se muestra una vista en sección transversal de un rollo sin núcleo (10) con un orificio de montaje (100). El orificio de montaje (100) tiene una anchura "W" y una profundidad "D". De acuerdo con la realización, la profundidad "D" del orificio de montaje (100) debe ser, por lo menos, tan grande como la anchura "W" del orificio de montaje (100) y, de manera deseable, mayor que la anchura del orificio de montaje. Como se puede observar en la figura 4, esta relación debe establecer una superficie generalmente paralela, orientada axialmente en los laterales (102) del orificio de montaje (100). Para proporcionar una dispensación estable, robusta y fiable y asimismo para realizar un rollo sin núcleo menos susceptible al despilfarro, es deseable que los orificios de montaje tengan una sección transversal circular que tiene un diámetro en la gama de aproximadamente 0,64 cm (0,25 pulgadas) hasta aproximadamente 4,5 cm (1,75 pulgadas) y una profundidad de, por lo menos, aproximadamente 1 vez la anchura. De manera deseable, la profundidad puede estar en la gama de aproximadamente 1 a 2 veces la anchura. Se tiene en cuenta que se pueden utilizar profundidades mayores de aproximadamente 2 veces la anchura.

El método incluye las fases de: (a) proporcionar un rollo de producto que está arrollado en todo su diámetro alrededor de un eje de bobinado dentro de un cilindro que tiene un primer y un segundo extremos planos; (b) posicionar una cara de un instrumento penetrante substancialmente en el centro del eje de bobinado del rollo, por lo menos, en un extremo; (c) presionar la cara del instrumento penetrante posicionado dentro del extremo del rollo para generar una fuerza esencialmente a lo largo del eje de bobinado, suficiente para comprimir substancialmente de manera permanente una parte del rollo sin núcleo, dejando una parte no comprimida del rollo para definir un orificio de montaje que tiene una profundidad y que tiene unos laterales generalmente perpendiculares al extremo del rollo, estando los laterales separados por una distancia que es menor que la profundidad del orificio; y (d) retirar el instrumento penetrante del orificio de montaje sin deformar de manera substancial los laterales del orificio de montaje.

De modo general, se puede indicar que es deseable que el rollo de producto, especialmente un rollo de producto de papel absorbente, tenga un nivel de densidad relativamente elevado. De manera deseable, la densidad o rigidez del rollo será mayor que la de rollos de producto similar arrollado alrededor de un núcleo convencional. La densidad del rollo puede ser determinada por técnicas convencionales. La rigidez del rollo puede ser determinada utilizando un Comprobador de Rigidez tal como, por ejemplo, un Comprobador de Rigidez de Rollo Kershaw, Modelo 4Z289B(1) de la firma Kershaw Instrumentation, Inc., de Swedesboro, New Jersey. El probador puede estar equipado con un husillo estándar RDSA-1.40.

De acuerdo con la realización, es importante que el instrumento penetrante sea aplicado substancialmente en el centro del rollo y que comprima el centro del rollo con una fuerza que está substancialmente alineada según el eje de bobinado del rollo. Es deseable que la fuerza sea suficiente para generar una compresión axial del centro del rollo como se muestra en la figura 5. En la figura 5, se muestra un rollo sin núcleo (10) con un instrumento (200) insertado en el rollo. Una parte central (104) dispuesta alrededor del eje de bobinado (106) es comprimida de manera axial. De modo general, se puede indicar que es posible conseguir niveles satisfactorios de compresión axial con ciertos tipos de rollos sin núcleo tales como, por ejemplo, rollos de alta densidad de género celulósico suave de papel, cuando la fase de prensado comprime la parte central del rollo como mínimo un 5%, basado en la anchura del rollo. Por ejemplo, se pueden conseguir niveles deseables de compresión axial cuando la fase de prensado comprime la parte central del rollo como mínimo un 10%, basado en la anchura del rollo.

Si las fuerzas de compresión no son casi completamente axiales, el núcleo central puede fallar mediante la inclinación hacia fuera de un lateral, tal como se muestra en la figura 6. En la figura 6, se muestra un rollo sin núcleo (10) con un instrumento (200) insertado en el rollo. Una parte central (108) dispuesta alrededor del eje de bobinado (106) es mostrada con una curvatura hacia fuera a un lateral. Este fallo puede ser descrito como una curvatura radial. Este tipo de fallo no solamente deforma la forma de penetración, sino que puede crear asimismo una penetración fuera del centro e incluso puede deformar la totalidad del rollo.

El método de la realización preferente puede estar adaptado a procesos de fabricación de alta velocidad. El rollo de producto puede ser desplazado a lo largo de un dispositivo o línea de transporte, de manera que el rollo sin núcleo puede estar substancialmente en un movimiento continuo durante las fases de posicionamiento, prensado y eliminación.

En la realización, el instrumento penetrante forma parte de un elemento de rotación montado de manera radial por encima y/o por debajo del rollo cuando éste pasa por la estación de tratamiento. A continuación, haciendo referencia a la figura 7, se muestra un sistema de transporte (110) que transporta el rollo (10) en una dirección como la indicada por las flechas asociadas con el mismo.

Un primer instrumento (200) forma parte de un elemento giratorio (202) y un segundo instrumento (200') forma parte de un segundo elemento giratorio (202'). Cada elemento e instrumento está posicionado substancialmente en el centro del eje de bobinado (106) del rollo sin núcleo (10) y presionado hacia las superficies planas (112) y (112') del rollo cuando cada elemento respectivo gira en la dirección de las flechas asociadas con el mismo. La rotación de los elementos (202), (202') es ajustada de manera que los instrumentos (200), (200') recorren el centro del eje de bobinado (106) del rollo sin núcleo (10) cuando es transportado a lo largo del sistema de transporte (110).

En dicha configuración, es deseable que la cara del instrumento penetrante tenga un radio de curvatura. Si la cara del instrumento (200) fuera plana o cónica, el instrumento debería tener un punto de contacto que no sea paralelo a las superficies planas (112) y (112') del rollo. Esto se ilustra en la figura 8, que muestra un instrumento (300) con cara plana cuando gira (en la dirección de la flecha asociada con el mismo) hacia la superficie plana (112) de un rollo sin núcleo. La flecha marcada con una "f", que se extiende desde la cara plana, está destinada generalmente a representar la dirección de la fuerza aplicada por la cara del instrumento. Se debe observar que la fuerza no es perpendicular a la cara del rollo en ningún momento. Se cree que esta situación tiene como resultado el fallo descrito como curvatura radial.

Una realización deseable de la presente invención puede verse en la figura 9, que muestra un instrumento (202) encarado de manera radial cuando gira hacia la superficie plana (112) de un rollo sin núcleo. La flecha marcada con una "f", que se extiende desde la cara plana, está destinada a representar de manera general la dirección de la fuerza aplicada por la cara del instrumento. Se debe observar que la fuerza se muestra generalmente perpendicular a la cara del rollo en todo momento. De manera general, se cree que esta situación produce la compresión axial deseada del centro del rollo y evita el fallo descrito como curvatura radial.

En una realización de la presente invención, el perfil del instrumento penetrante detrás del cabezal o cara de contacto puede estar configurado para evitar el contacto con los laterales del orificio de montaje. Por ejemplo, la cara del instrumento penetrante puede ser más grande, en sección transversal o anchura, que la parte del instrumento (por ejemplo, el vástago o eje) dispuesto detrás de la cara. Esto se ilustra de manera general en las figuras 10 y 11. La figura 10 muestra un instrumento (400) con una cara radial (402) y un vástago o eje recto (404) cuando el instrumento establece contacto con la superficie plana (112) del rollo (10), cuando el instrumento (400) gira en la dirección de la flecha asociada con el mismo. Como se puede observar en la figura 10, un borde del eje (404) por encima de la cara (402) establece contacto con el rollo. Esto es más probable que se produzca cuando la profundidad del orificio es igual o mayor que la anchura, tal como se especifica en la realización preferente. El contacto con el borde del eje (404) con la superficie plana del rollo deforma típicamente el lateral del orificio de montaje, de manera que puede dificultar el montaje del rollo en un dispensador giratorio y/o puede producir una curvatura o deformación del rollo.

La figura 11 es una ilustración de una configuración del instrumento, a título de ejemplo, que evita este problema. Un instrumento (410) con una cara radial (412) y un vástago o eje estrecho (414) establece contacto con la superficie plana (112) del rollo (10) cuando el instrumento (410) gira en la dirección de la flecha asociada con el mismo. Como se puede ver en la figura 11, el borde del eje (414) por encima de la cara (412) evita el contacto con el rollo. Esta configuración permite la formación satisfactoria de un orificio de montaje en el que la profundidad del orificio es igual o mayor que la anchura, tal como se especifica en la realización preferente.

En una realización preferente, la fase de prensado puede crear una compresión axial suficiente para generar ondulaciones generalmente alrededor del eje de bobinado del rollo, por lo menos, sobre una zona de la parte del rollo substancialmente comprimida de manera permanente. Esto se ilustra en la figura 12A que muestra un núcleo (500) de un rollo substancialmente agotado que muestra el resultado de la compresión axial en forma de ondulaciones (502), generalmente sobre la totalidad de la parte comprimida del rollo. Cuando el rollo se agota, las ondulaciones (502) tienen una tendencia a recuperar o expandir el rollo (500) en una pequeña magnitud en la dirección mostrada por las flechas asociadas al mismo. Este fenómeno ayuda a evitar que el rollo substancialmente agotado salga del dispensador. Si el dispensador es del tipo que tiene unos empujadores sobre los que actúa un resorte antagonista, la compresión axial ayuda a evitar que el núcleo substancialmente agotado se incline o curve, de manera que no quede disponible para una dispensación adicional. La figura 12B es una ilustración que muestra un núcleo (500) de un rollo substancialmente agotado que muestra el resultado de una compresión en forma de ondulaciones (502), generalmente sobre solamente pequeñas secciones de la parte comprimida del rollo. De modo general, se puede indicar que las ventajas de una compresión axial pueden estar presentes incluso cuando las ondulaciones están presentes solamente sobre pequeñas secciones de la parte comprimida del rollo.

La figura 13 es una ilustración de un núcleo (600) de un rollo substancialmente agotado que carece de cualquier compresión axial significante que puede aparecer en forma de ondulaciones sobre la parte comprimida del rollo. Cuando el rollo se agota, el núcleo (600) no compactado puede torcerse o inclinarse cuando es sometido a presión de unos empujadores sobre los que actúa un resorte antagonista en un dispensador giratorio.

La realización preferente abarca un rollo sin núcleo de producto que es autosoportante en un dispensador giratorio. El rollo incluye un elemento laminar de producto enrollado que es arrollado según su diámetro alrededor de un eje de bobinado dentro de un cilindro que tiene un primer y segundo extremos planos. Un extremo plano define, por lo menos, un orificio de montaje substancialmente en el centro del eje de bobinado del rollo sin núcleo. El orificio de montaje tiene una profundidad y unos laterales generalmente perpendiculares al extremo del rollo como se muestra en la figura 4. Los laterales están separados por una distancia que es menor que la profundidad del orificio de manera que el orificio de montaje está adaptado para recibir un empujador desde un dispensador giratorio.

La profundidad del orificio de montaje puede ser como mínimo aproximadamente del 5% de la anchura del rollo sin núcleo. Por ejemplo, la profundidad del orificio de montaje puede ser como mínimo aproximadamente del 10% de la anchura del rollo sin núcleo. De modo general, es deseable que la profundidad del orificio de montaje sea aproximadamente de 1 a 2 veces la anchura del orificio. De manera deseable, cada extremo plano del rollo sin núcleo define un orificio de montaje substancialmente en el centro del eje de bobinado del rollo y como mínimo un orificio de montaje, y de manera deseable cada uno, tiene una profundidad y unos laterales generalmente perpendiculares al extremo del rollo, estando los laterales separados por una distancia que es menor que la profundidad del orificio.

El orificio de montaje o los orificios pueden tener una sección transversal generalmente circular. Asimismo, el orificio de montaje puede tener una sección transversal poligonal. La sección transversal puede ser triangular, cuadrada, en forma de diamante, semicircular, en forma de "X", "Y" o "T", o similar. Es deseable que el orificio de montaje tenga una sección transversal con una anchura como mínimo de 1 centímetro. Si el orificio de montaje tiene una sección transversal circular, es deseable que el diámetro sea como mínimo de 1 centímetro. Se tiene en cuenta que se pueden utilizar diferentes secciones transversales y/o diferentes diámetros y/o diferentes profundidades de orificios de montaje.

En una realización de la presente invención, el rollo sin núcleo puede incluir una parte substancialmente comprimida de manera permanente, substancialmente en el centro del eje de bobinado del rollo, y una parte no comprimida en el extremo plano que define el orificio de montaje. Una sección o zona de la parte comprimida del rollo puede incluir además ondulaciones, generalmente alrededor del eje de bobinado del rollo como se muestra en las figuras 12A y 12B. Estas ondulaciones son visibles generalmente cuando el rollo está substancialmente agotado y esencialmente la parte comprimida permanece. En una disposición, la parte substancialmente comprimida de manera permanente del rollo se descomprime parcialmente cuando el rollo llega a estar agotado de manera substancial, tal como se ha descrito anteriormente. Por ejemplo, la parte comprimida del rollo puede recuperarse ligeramente hacia atrás o presentar cierta elasticidad y, no obstante, estar substancialmente comprimido de manera permanente. La recuperación o elasticidad reducida puede ser útil para proporcionar una fuerza contra el empujador de un dispensador giratorio tal como, por ejemplo, del tipo mostrado en la figura 3, para ayudar a mantener el rollo en su lugar y para evitar un exceso de velocidad en el dispensado.

Haciendo referencia a la figura 3, la realización incluye un método de montaje del rollo sin núcleo (28) mejorado (que puede ser un rollo de producto de papel absorbente) en un dispensador, tal como el dispensador (32) mostrado en la figura 3, que está montado en una pared (34). Esto se consigue mediante la situación de unas depresiones (30) que están constituidas en las superficies laterales respectivas del rollo sin núcleo (28) mejorado, a continuación alineando el rollo sin núcleo (28) con respecto al dispensador (32). En la práctica, esto se realiza alineando las depresiones (30) con respecto a clavijas o empujadores (36), (38) en el dispensador (32). Las clavijas o empujadores (36), (38) pueden tener pasadores (40), (42) que se extienden desde los extremos de los mismos para ayudar adicionalmente en la retención de rollo sin núcleo (28) en el dispensador (32) durante la operación. Un mecanismo de retracción (44) puede estar dispuesto para retraer la segunda clavija (38) para un montaje fácil y/o retirada de un rollo sin núcleo (28) desde un dispensador (32).

Se comprenderá, no obstante, que aunque han sido indicadas numerosas características y ventajas de la presente invención en la descripción anterior, junto con detalles de la estructura y funcionamiento de la invención, la presente descripción es solamente ilustrativa, y se pueden introducir cambios en los detalles especialmente en las formas, dimensiones y disposición de piezas dentro de los principios de la invención en la medida de lo posible dentro del amplio significado general de los términos en que se expresan las reivindicaciones adjuntas.

Claims

1. Método para el tratamiento de un rollo sin núcleo (10) de producto para crear un orificio de montaje (100), por lo menos, en un extremo del rollo para proporcionar un rollo autosoportante para ser montado en un dispensador giratorio (32), comprendiendo el método las fases de:

disponer un rollo (10) de producto que está arrollado en todo su diámetro alrededor de un eje de bobinado (16) dentro de un cilindro que tiene un primer y un segundo extremos planos (14);

posicionar una cara de un instrumento penetrante (200, 200', 302, 410) substancialmente en el centro del eje de bobinado (16) del rollo, por lo menos, en un extremo;

presionar la cara (412) del instrumento penetrante (200, 200'; 302, 410) posicionado dentro del extremo (14) del rollo (10) para generar una fuerza, esencialmente a lo largo del eje de bobinado (16), suficiente para comprimir substancialmente de manera permanente una parte del rollo sin núcleo (10), dejando una parte no comprimida del rollo (10) para definir un orificio de montaje (100) que tiene una profundidad y que tiene unos laterales generalmente perpendiculares al extremo del rollo (10), teniendo el orificio de montaje (100) una profundidad, por lo menos, tan grande como la anchura; y

retirar el instrumento penetrante del orificio de montaje sin deformar de manera substancial los laterales del orificio de montaje, caracterizado porque

el rollo sin núcleo (10) se encuentra en un movimiento substancialmente continuo sobre un dispositivo de transporte (110), durante las fases de posicionamiento, prensado y retirada,

en el que el instrumento penetrante (200, 302, 410) forma parte de un elemento de rotación (202) dispuesto de manera que el instrumento penetrante (200, 200', 302, 410) está posicionado substancialmente en el centro del eje de bobinado (16) de un rollo sin núcleo (10) y presionado dentro del rollo (10) cuando el elemento gira y el dispositivo de transporte se desplaza,

en el que la cara (412) del instrumento penetrante tiene un radio de curvatura, y

en el que el perfil del instrumento penetrante detrás de la cara está configurado para evitar el contacto con los laterales del orificio de montaje (100).

2. Método, según la reivindicación 1, en el que la fase de prensado comprime una parte del rollo, como mínimo un 5%, basado en la anchura del rollo.

3. Método, según la reivindicación 1, en el que la fase de prensado comprime una parte del rollo, como mínimo un 10%, basado en la anchura del rollo.

4. Método, según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que la fase de prensado crea una compresión axial suficiente para generar ondulaciones, generalmente alrededor del eje de bobinado (16) del rollo (10), por lo menos, sobre una zona de la parte del rollo (10) comprimida substancialmente de manera permanente.

5. Método, según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que la fase de posicionamiento comprende adicionalmente la fijación del rollo sin núcleo (10) utilizando unos medios de posicionamiento.

6. Método, según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que los extremos del rollo (10) son tratados de manera secuencial.

7. Método, según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en el que los extremos del rollo (10) son tratados de manera simultánea.

8. Método, según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que el rollo sin núcleo (10) es un rollo sin núcleo (10) de producto de papel absorbente.

9. Método, según la reivindicación 8, en el que el rollo sin núcleo (10) es un rollo sin núcleo de un producto sanitario de género celulósico suave.

10. Método, según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, que comprende adicionalmente una fase de humidificación del instrumento antes de la finalización de la fase de prensado.

11. Método, según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, que comprende adicionalmente la fase de humidificación de una parte del lateral (14) del rollo (10) al que será aplicado el instrumento antes de la fase de prensado.

12. Método, según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que la fase de prensado se lleva a cabo mediante la rotación del instrumento alrededor de un eje del mismo, cuando el instrumento es presionado hacia el lateral (14) del rollo (10).

13. Método, según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que la parte no comprimida del rollo (10) define un orificio de montaje (100) que tiene una profundidad, unos laterales generalmente perpendiculares al extremo del rollo (10), y una sección transversal generalmente circular y en el que los laterales están separados por una distancia que es menor que la profundidad del orificio.

14. Método, según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en el que la parte no comprimida del rollo (10) define un orificio de montaje (100) que tiene una profundidad, unos laterales generalmente perpendiculares al extremo del rollo (10), y una sección transversal generalmente poligonal, y en el que los laterales están separados por una distancia que es menor que la profundidad del orificio.