ES2227191T3 - Procedimiento de dispositivo para la separacion de un laminado. - Google Patents
Procedimiento de dispositivo para la separacion de un laminado.Info
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Abstract
Procedimiento para la laminación y la separación de un laminado (8) compuesto de una lámina en forma de banda (1) y hojas individuales (2), pasándose el laminado (8) por una estación de corte (9) y realizándose la función de corte de una cuchilla de corte (10) de forma controlada por ordenador en función de la velocidad de entrada y aportándose las hojas individuales (2) al proceso de laminación borde con borde o de forma solapada, caracterizado porque los puntos de separación se detectan con precisión todavía antes de la laminación y de manera continua por medio de un sensor de cantos (28) en el canto posterior superior de las hojas, iniciándose la función de corte de la lámina (1) sobre la base de las señales de cantos detectadas con precisión.
Description
Procedimiento y dispositivo para la separación de
un laminado.
La invención se refiere a un procedimiento para
la laminación y la separación de un laminado compuesto de una
lámina en forma de banda y hojas individuales, pasándose el
laminado por una estación de corte y realizándose la función de
corte de una cuchilla de corte de forma controlada por ordenador en
función de la velocidad de entrada y aportándose las hojas
individuales al proceso de laminación borde con borde o de forma
solapada.
La invención se refiere además a un dispositivo
para la separación de un laminado, compuesto de una lámina en forma
de banda y hojas individuales, pasándose el laminado por una
estación de corte y realizándose la función de corte de la cuchilla
de corte de forma controlada por ordenador en dependencia de la
velocidad de entrada.
La lámina relativamente fina de material de
plástico es retirada de forma continua de un rollo. En el caso de
las hojas individuales, las hojas se toman de una pila. Ambos se
aportan juntos como laminado al mecanismo de laminación. A fin de
evitar un ensuciamiento de los rodillos en el mecanismo de
laminación, a menudo se solapan las distintas hojas consecutivas en
la zona del borde. Éstas se recubren con la lámina de forma
solapada por arriba o por abajo. No obstante, también es posible
imaginar una laminación de las distintas hojas junta a junta.
Después de la laminación, las hojas individuales están unidas entre
sí a través de la lámina. Antes del posterior tratamiento en un
proceso de trabajo posterior, es preciso separar, a su vez, el
laminado en hojas de laminado individuales o bien cortar el
laminado por la junta de dos hojas.
El documento EP 706 863 propone un nuevo
procedimiento de separación, así como un nuevo dispositivo para la
separación de laminados laminados, compuesto de hojas individuales,
así como de una lámina. El laminado se lleva de forma continua a
una estación de corte para la fabricación de secciones de laminado.
Mediante el efecto térmico de una cuchilla de corte térmico, la
lámina se separa en la zona de las juntas de hoja. La cuchilla de
corte se acelera para cada corte a la misma velocidad que el
laminado.
Sólo se corta la lámina. El movimiento de la
cuchilla de corte se lleva a cabo por medio de un accionamiento de
rotación regulada. A través de medios informáticos se pueden
introducir la velocidad de tratamiento del equipo, así como la
longitud de hoja y realizar un corte preciso. Un sensor o bien una
barrera de luz controla el canto delantero de la respectiva hoja
entrante, de modo que el corte se realiza de forma precisa en
virtud de la velocidad de transporte y la longitud de la hoja
dentro de una gama limitada de tolerancia. El procedimiento
descrito se concibió con respecto al corte en mojado. En caso de
corte en seco, por ejemplo, en el laminado térmico, se desea una
exactitud aún mayor para el corte de separación.
En la práctica se ha comprobado con frecuencia
que de acuerdo con calidades de laminado especiales, los medios de
adherencia, en parte el laminado y cada vez más la estación de
corte constituyen a la vez un cuello de botella. Un incremento
resultaba imposible por una u otra operación. De acuerdo con la
experiencia aumenta la tendencia de que a mayores velocidades se
forma un mayor número de hojas defectuosas. Si se detecta el error,
las hojas inservibles deben retirarse inmediatamente de la línea de
tratamiento. Con esta finalidad se puede reducir la velocidad del
equipo o apagar toda la instalación. Cada nuevo arranque suponía un
pequeño problema, dado que la cadencia de corte ya no se podía
reproducir informáticamente en caso de una variación momentánea de
la velocidad. En el espacio de tiempo en el que la velocidad de la
aportación de hojas se somete a una variación, sería necesario
establecer con un ordenador de alto rendimiento la aceleración de
la cuchilla de corte en rotación para controlarla o regularla
debidamente. Esto resulta imposible incluso con los ordenadores más
rápidos. Se ha intentado recurrir a un, así llamado, arranque
manual. En este proceso, el operario dicta a mano la secuencia del
primer o de los primeros cortes. Cuanto mayor es la velocidad de
tratamiento, tanto más complicado resulta un procedimiento de este
tipo. Con la solución de acuerdo con el documento EP 706 863 se
domina todo el proceso de corte a un nivel muy alto. En el sentido
del incremento de la producción es necesario un incremento seguro
de la cadencia de corte con una nitidez de impacto aún mayor para el
corte.
El documento DE 44 12 091 muestra un
procedimiento y un dispositivo para la laminación y la separación
de un laminado que se compone de una lámina en forma de banda y
hojas individuales, pasándose el laminado por una estación de corte
y controlándose por ordenador la aplicación de la cuchilla de corte
para la separación en función de la velocidad de aportación,
mientras que las hojas individuales se aportan al proceso de
laminación borde con borde o de forma solapada.
El documento DE 44 12 091 se basa en el objetivo
de mejorar la separación de las hojas unidas en hojas individuales
laminadas. Este objetivo de separación de pliegos impresos
laminados se resuelve disponiendo las distintas hojas aún no
laminadas de forma sucesiva borde con borde o solapadas para
laminarlas y unirlas en una combinación no interrumpida con una
lámina que se aporta de forma continua. La combinación se conduce
después a un dispositivo de separación para la posterior
individualización de las hojas laminadas. En el dispositivo de
separación, una cuchilla u otro utensilio similar desciende en
momentos previamente determinados hasta la lámina y se vuelve a
levantar de la lámina después de un período de tiempo también
preestablecido. Durante el período de tiempo preestablecido, la
cuchilla se mueve en dirección de movimiento de la combinación de
hojas y se controla fundamentalmente a la velocidad de la misma. Se
propone que las juntas de las hojas que se siguen unas a otras en
la combinación, se midan por medio de un instrumento de medición,
por ejemplo, un detector láser, y se aprovechen para la generación
de una señal de control que en combinación con una señal de control
correspondiente a la velocidad de la combinación se aporta a un
sistema de control para una cuchilla que se mueve en dirección del
movimiento de la combinación de hojas y perpendicularmente a la
superficie de la misma.
En la práctica sólo se consigue en casos
excepcionales recoger los cantos de las hojas laminadas con
seguridad suficiente, por lo que en la práctica industrial no se
han conseguido ni la intensidad de corte ni la cadencia de corte a
una gran velocidad de transporte.
La invención se basa, por consiguiente, en el
objetivo de encontrar soluciones que permitan una detección precisa
de los cantos de las distintas hojas y una intervención de corte
precisa incluso a las máximas velocidades de transporte de 50 - 100
m por minuto y más.
De acuerdo con la invención, este objetivo se
consigue gracias a un procedimiento según la reivindicación 1 y a
un dispositivo según la reivindicación 6.
El procedimiento de acuerdo con la invención se
caracteriza porque los puntos de separación son detectados con
precisión por un sensor de cantos en el canto posterior superior de
las hojas antes del propio proceso de laminación, iniciándose la
función de corte de la lámina sobre la base de las señales de
cantos detectadas con precisión.
El dispositivo de acuerdo con la invención se
caracteriza porque en la zona anterior al proceso de laminado se
dispone un sensor para la detección continua del respectivo canto
posterior de las hojas, realizándose la función de corte de la
lámina sobre la base de las señales de cantos detectadas con
precisión.
La técnica anterior se concentraba en las
técnicas de los sensores para el registro exacto del respectivo
canto adelantado de una hoja. Había que hacerlo prácticamente por
obligación a causa del empleo de sensores de luz. Con el rayo de
luz es imposible atravesar un solapamiento. El canto anterior quede
inmediatamente libre después del corte si la hoja anterior se retira
un poco más rápido después del corte. Gracias al conocimiento de la
longitud exacta de la hoja, se podía regular con seguridad la
función de separación hasta la llegada de la hoja. La nueva
solución exige sensores para la detección del canto del extremo
posterior de cada hoja. Esto tiene ventajas inesperadas: el trabajo
del ordenador para el proceso de separación se reduce a considerar
la señal exacta del sensor, así como la velocidad de transporte,
dado que el propio punto de separación se registra antes de la
intervención de corte. Ya no supone un riesgo insuperable el hecho
de acelerar desde la parada o de producirse una variación de la
velocidad en la aportación de hojas. Al utilizar la respectiva
velocidad o el desarrollo de la velocidad, el empleo de la cuchilla
se puede controlar o regular en 1 mm y menos. El procedimiento se
utiliza preferiblemente en hojas solapadas por abajo, lo que en la
práctica de la laminación mediante laminados suele ocurrir en la
mayoría de los casos. Para el caso especial de que las hojas se
aporten una junto a otra, ya no se puede registrar con la
suficiente fiabilidad el canto posterior que coincide con el canto
anterior de la siguiente hoja con los sensores conocidos. Mediante
una ligera "curvatura hacia arriba" de las hojas que van
pasando, por ejemplo en la zona central, concretamente allí donde
incide el rayo del sensor, el canto se puede hacer visible
artificialmente para detectar con seguridad el canto superior que
sobresale. Preferiblemente, la detección del canto se lleva a cabo
aproximadamente en el centro del canto posterior. Hasta ahora se han
conseguido resultados óptimos mediante una técnica de supervisión
por láser con ayuda de las correspondientes señales de emisión y de
recepción para la detección de los cantos. Sin embargo también se
pueden utilizar proyectores de rayos infrarrojos o sensores de
microondas. En la colocación de solapado inferior, también se puede
aplicar la presión de soplado de una boquilla de aire para la
detección continua del canto posterior. Al menos en teoría, la
detección se puede garantizar del mismo modo en caso de solapado
superior. No obstante, en la práctica el solapado superior se suele
utilizar en menos ocasiones ya que presenta el pequeño
inconveniente de que el canto superior se adelanta. El canto se
aproxima al emisor de la señal, por lo que este debe utilizarse
orientado hacia atrás. En el solapado inferior, el rayo se dirige
contra la máquina sin influir negativamente en el entorno.
De acuerdo con una configuración especialmente
ventajosa del dispositivo está dispuesto delante de una estación de
corte, un par de rodillos de laminación y, por delante del par de
rodillos de laminación, el sensor para la constante detección del
canto posterior de las hojas, registrándose el canto posterior de
la hoja aún no laminada. De acuerdo con el actual estado de
conocimientos, se trata de la que en estos tiempos es la mejor
solución. Los cantos de las hojas sin laminar se pueden detectar
con absoluta nitidez sobre todo en caso de solapado inferior, por
lo que con la misma precisión se puede detectar el canto en tiempo
y lugar, incluso con un margen de décimas de milímetro, de manera
que el corte de separación se puede realizar efectivamente con una
precisión de milímetros. Las hojas sin tratar se guardan por uno de
los extremos de una instalación, fundamentalmente de manera
horizontal y se conducen preferiblemente solapadas por abajo sobre
la línea de procedimiento en dirección al otro extremo de la
instalación. La estación de corte presenta una cuchilla de corte
que se mueve durante la operación de separación a la velocidad de
laminado, así como un accionamiento para la regulación de la
rotación de la cuchilla de corte. La cuchilla de corte térmico se ha
configurado para la separación en mojado de la lámina. La velocidad
de rotación de la cuchilla de corte se puede controlar a través de
medios informáticos en función de la velocidad de la instalación y
de la señal del sensor para la aceleración de la cuchilla de corte
a la velocidad del laminado y para un corte preciso de la lámina.
Dado que el corte de acuerdo con la nueva solución es muy preciso,
la cuchilla de separación también puede ser utilizada para laminados
secos.
Puesto que frente a la solución de los documentos
EP 706 863 y EP 586 642, la potencia necesaria del ordenador puede
ser menor, la nueva solución permite una adaptación de la velocidad
de movimiento de la cuchilla, incluso cuando la velocidad de paso
de las hojas varía momentáneamente. Con ello sólo es necesario
sacar de la instalación como deshecho la primera hoja, por ejemplo,
en un arranque o en un nuevo arranque, si ésta es sujetada durante
demasiado tiempo entre el par de rodillos de laminación.
Si el sensor está configurado a modo de emisor y
receptor de rayos infrarrojos, microondas o rayos láser, el rayo
del sensor en dirección de transporte está orientado
preferiblemente ligeramente inclinado. Preferiblemente, la señal de
recepción es recibido por el sensor más o menos en sentido vertical
al menos en caso de la técnica de rayos láser.
De acuerdo con otra variante, la cuchilla de
corte se puede configurar como cuchilla láser preferiblemente con
varios cabezales de corte láser inmóviles, pudiéndose controlar la
operación de corte en sí de manera análoga en virtud de la
velocidad de la instalación, así como de la señal del sensor. La
técnica de corte láser ofrece la gran ventaja de que para la
separación no se necesitan obligatoriamente piezas móviles cuando
el propio rayo láser controlado electrónicamente procesa una
sección asignada. De acuerdo con este ejemplo, se necesitan varios
cabezales de corte láser en una línea a través de la anchura de la
máquina.
La invención se describe ahora con más detalles a
la vista de algunos ejemplos. Se ve en la
Fig. 1 un esquema básico para la laminación y la
separación de hojas de acuerdo con el estado de la técnica;
Fig. 2a el principio fundamental de la nueva
solución con un sensor para la detección del canto posterior de la
hoja;
Fig. 2b un ejemplo del desarrollo de la velocidad
de la cuchilla de corte a una velocidad de aportación de hojas
constante;
Fig. 3 una representación esquemática de la nueva
solución;
Fig. 4a el dispositivo de sensores con rayos,
sobre todo con rayos láser;
Fig. 4b las tres posibilidades de aportación de
hojas, es decir, borde con borde, solapado inferior y solapado
superior;
Fig. 5 los componentes más importantes para la
laminación y la separación con el mecanismo de aplicación;
Fig. 6 un ejemplo de una instalación
completa.
A continuación se hace referencia a la figura 1:
la estación de corte 9 presenta por el lado de la lámina, una
cuchilla de corte térmico 10 fijada en una barra portacuchillas que
se extiende por toda la anchura del laminado. El portacuchillas
gira en dirección de la flecha d', es decir, en la misma dirección
de avance c del laminado 8. La cuchilla de corte 10 se compone
preferiblemente de un hilo eléctrico o de una fina tira de metal que
se puede calentar con ayuda de una resistencia eléctrica. Detrás de
la estación de corte 9 se dispone en la zona de avance del laminado
8, una barrera de luz o un sensor de medición 17 con cuya ayuda se
puede determinar el canto anterior de una sección del laminado.
Mediante un ligero aumento de la velocidad en el dispositivo de
transporte 11 se consigue que las secciones de laminado separadas
16 se retiren inmediatamente produciéndose entre las distintas
secciones del laminado 16 un espacio intermedio. El camino recorrido
por las secciones de laminado 16 se determina, por ejemplo, a
través de un sensor incremental 18 situado en el par de rodillos de
laminación 7. En virtud de los valores determinados procedentes de
los sensores 17 y 18 y en dependencia de las longitudes de hoja
introducidas previamente en el dispositivo de control, se puede
controlar o regular respectivamente el siguiente proceso de
corte.
La figura 1 muestra de manera puramente
esquemática, el proceso de laminación de las distintas hojas con
una lámina 1 en un mecanismo de laminación 15. La lámina 1 se
retira del rollo de lámina bruta 3 en dirección de la flecha a como
tira sin fin y se recubre por una de sus caras de un adhesivo
líquido. El adhesivo 5 se aplica y se distribuye a través de un
mecanismo de aplicación 4. La lámina 1 laminada de adhesivo se
aporta a continuación a los rodillos de laminación 7. Las hojas
individuales 2 se retiran de una pila de hojas 6 y se aportan con
ayuda de un mecanismo de colocación de hojas una detrás de otra, en
dirección de la flecha b, en el espacio entre los cilindros de
laminación. El laminado formado 8 se vuelve a separar con la
cuchilla de corte 10 de la estación de corte 9 en hojas laminadas
en cuyo caso se corta únicamente la lámina 1. Las secciones de
laminado 16 llegan en dirección de la flecha c a un dispositivo de
transporte 11 en el que pasan por una estación de endurecimiento 12
en el que se seca el adhesivo mediante aplicación de rayos
ultravioleta. Acto seguido, las secciones de laminado 16 se colocan
en una pila de laminados 13. Los rodillos de laminación 7 constan
de un rodillo de lámina superior o rodillo madre 19, así como de un
rodillo de hojas inferior o rodillo de contrapresión 20.
En la figura 2a se representa una sección de
laminado 16, dibujando por encima el grosor D, así como una
longitud L. La hoja 2''' puede ser una hoja de papel o una hoja de
cartón. La lámina 1' se compone por regla general de material
plástico transparente. Ambas se unen mediante una capa de adhesivo
5'. Mientras el adhesivo, en el caso de adhesivos endurecibles
mediante rayos, aún no se ha endurecido, la lámina 1' se puede
desplazar con relativa facilidad frente a la hoja 2''' según la
flecha 21, lo que sin embargo no es deseable por numerosas razones.
Para el tratamiento ulterior, resulta, por ejemplo, perjudicial que
el borde de la lámina sobresalga frente a la hoja 2'''. Se pretende
unir la lámina para la laminación con la menor tracción posible y,
por consiguiente también con la menor tensión para formar el
laminado. Un gran número de ensayos ha demostrado que el borde de
rotura 23 (figura 2a) que se produce y se separa en el corte en
mojado, se deposita inmediatamente, siendo la unión del adhesivo
después del endurecimiento en el punto en cuestión, prácticamente
equivalente a la restante unión. En la figura 2a se indica además
la propia laminación, dibujado también aquí por encima con una
línea a rayas para una mejor comprensión, por medio del par de
rodillos de laminación 7 ó del rodillo de lámina 19 y el rodillo de
hojas o rodillo de contrapresión 20. Con la letra X se identifica
la detección del canto K a través de un sensor de rayos. Esto
significa, a diferencia de la solución según el documento EP 0 706
863, que ya no se detecta la cara frontal anterior (en la mayoría
de los casos a través de sensores de luz), sino el canto superior K
del extremo posterior de la hoja registrándose la velocidad VB de
la hoja 2'' ó bien el desarrollo de la velocidad. Al utilizar la
nueva solución, la longitud L de una hoja individual ya no tiene
ninguna importancia para el cálculo de la operación de separación
de acuerdo con la nueva solución. Las diferencias en las medidas de
longitud de las distintas hojas ya no ejercen ninguna función
perturbadora sobre la precisión del corte en el marco de los
valores de tolerancia. El empleo de la cuchilla de corte se puede
adaptar con una exactitud aún mayor al desarrollo de la velocidad
de la hoja, por lo que la intervención de la cuchilla es precisa,
por ejemplo, incluso al arrancar a una velocidad variable.
La figura 2b es un ejemplo de un diagrama del
desarrollo de la velocidad de la cuchilla a velocidad constante de
la hoja a lo largo de un movimiento de rotación o de un ciclo
completo 1. MB significa la aceleración de la cuchilla, Ms el
contacto de corte de la cuchilla, Mv la deceleración de la cuchilla
y MR la zona de reposo de la cuchilla. El diagrama que representa
la velocidad a lo largo del recorrido muestra con toda claridad
como la cuchilla se acelera de forma extrema antes del corte (Vm)
hasta la velocidad V1. Después, la cuchilla debe moverse a la misma
velocidad que el laminado, pasando posteriormente a una fase de
deceleración VMth. También aquí es importante que no sólo se
controle el desarrollo de la velocidad durante una vuelta,
especialmente para el corte, sino que se controle también el
proceso por medio de un sensor incremental JG, en especial y
preferiblemente el mismo que el que se utiliza para el control del
alimentador, para que la sucesión de cortes coincida exactamente con
la longitud de las hojas a tratar. Con preferencia, el
accionamiento se controla a través de programas básicos para el
desarrollo del movimiento que se adaptan mediante ordenador a las
velocidades específicas de la instalación y a las variaciones de la
velocidad.
A continuación se hará referencia a la figura 3
que muestra la laminación del laminado, así como la preparación de
las secciones de laminado para el corte en mojado de la lámina. La
cuchilla de corte 10 realiza frente a un eje de giro 100, un
movimiento rotatorio, indicándose el círculo de acción de la
cuchilla de corte, en cuyo caso se puede tratar de un cuchilla de
corte térmico conocido, con una línea circular de puntos y rayas
101. La dirección de giro normal se indica con d, el diámetro del
círculo de acción 101 con DW. El accionamiento 102 no está
representado, pudiéndose tratar sin embargo de un modelo conocido.
El accionamiento 102 debe estar concebido para una velocidad muy
precisa con cambios extremadamente rápidos del movimiento rotatorio
de la cuchilla de corte y se debe poder controlar debidamente desde
un ordenador C_{2}. El laminado se mueve horizontalmente desde
los rodillos de laminación 7 sobre una cinta de aspiración 103 que
se mueve a la misma velocidad V1 y que se tensa mediante tres
rodillos de inversión 104, 104' y 104'' con una pretensión
suficiente e. Una rueda de ventilador 105 simboliza la función de
una depresión para una pequeña cámara 106. Como consecuencia, el
laminado no sólo es arrastrado por la cinta de apoyo 103, sino que
al mismo tiempo es guiado por la fuerza de sujeción correspondiente
de la cinta de aspiración 103 a través de la estación de corte 9.
Fuera de una zona 107 en la que se produce la intervención de la
cuchilla de corte 10, se han dispuesto por debajo de la cinta de
apoyo 103, dos puntos de apoyo 108 y 108'. La línea de corte
efectiva o la línea circular 101 resulta en una pequeña medida más
baja frente a la línea de movimiento no perturbada del laminado,
por lo que la cuchilla de corte 10 presiona el laminado debidamente
hacia abajo, actuando no sólo el efecto del calor, sino también al
mismo tiempo una reducida fuerza de corte mecánica.
Con la referencia 17 se identifica una barrera de
luz de acuerdo con la solución según el documento EP 706 863. En
muchos casos, el control adicional de la cara frontal anterior
ofrece otras ventajas, por ejemplo, para la supervisión automática
de toda la función de separación, así como de la laminación y, por
ejemplo, también para el recuento de hojas. Una vez que una hoja
haya pasado el recorrido de control SKO para el canto posterior, el
dispositivo de sensores 28 "ya no sabe nada". Sin embargo, en
caso de arranque o nuevo arranque, la presencia de la hoja 2' es
detectada a través de la barrera de luz 17, emitiéndose la
correspondiente señal de perturbación. La función de separación se
controla a través del dispositivo de sensores 28, mientras que
otras funciones de supervisión se garantizan por medio de la
barrera de luz 17.
La figura 4a muestra un sensor láser basado en la
detección óptica de los cantos. Los cantos de las hojas se pueden
detectar de la manera más fácil si las hojas se conducen por debajo
del rayo láser de forma solapada, preferiblemente con un
solapamiento inferior, sobre las cintas transportadoras. Un diodo
láser con óptica de enfoque (L) del dispositivo de sensores 28
genera en el nivel de transporte un minúsculo punto de luz roja que
se puede ver perfectamente. El rayo láser (X) incide de forma
oblicua sobre la superficie. De acuerdo con la teoría de dispersión
de la luz, la mayor parte de la luz se refleja en dirección (Xx).
El detector D1 recibe entonces más luz (XD1) que el detector D2
(XD2). Cuando el rayo láser incide en un canto, se produce justo lo
contrario, D2 recibe más luz que D1. El equipo compacto detecta
incluso los cantos más pequeños, gracias a su rayo láser
perfectamente enfocado. Un microcontrolador montado suprime los
impulsos múltiples no deseados desactivando el equipo durante un
tiempo muerto después de cada registro de un canto superior.
Diferentes programas garantizan una óptima adaptación a todos los
problemas de recuento:
- -
- Tiempo muerto fijo: regulable en milisegundos.
- -
- Tiempo muerto dinámico: el microcontrolador controla permanentemente la secuencia de impulsos y elimina impulsos múltiples incluso en caso de variación de la velocidad de transporte, adaptando el tiempo muerto dinámicamente a la secuencia de impulsos.
- -
- Sincronización con el ciclo de la máquina: a través de una entrada de sincronización se puede sincronizar el ciclo de la máquina (por ejemplo de un sensor de giro). Como consecuencia, la zona muerta corresponde a una distancia definida que es totalmente independiente de la velocidad de transporte.
En la figura 4b se representa por arriba un
laminado 8 borde con borde, en el centro con solapado superior y
abajo con solapado inferior, respectivamente con una actuación
óptima de la cuchilla de corte 10 para la separación del
laminado.
En la figura 5 se ha representado de manera más
concreta el mecanismo de laminación 15. La lámina bruta 1 se retira
del rodillo de lámina bruta 3 con una ligera fuerza de retención no
accionada pero en su caso controlada y un dispositivo de frenado
30. Se obtiene una fuerza de tracción variable "Z" generada
por un rodillo de aplicación 31, así como por un rodillo de apriete
32 que se presiona contra el mismo. El sensor incremental 18 del
rodillo de lámina 19 controla el rodillo de aplicación 31. Para que
la lámina 1 provista del adhesivo se pueda regular a una fuerza de
tensión mínima Ks, la lámina rodea a un rodillo de medición 33 que
sobrerregula el número de vueltas del rodillo de aplicación 31 ó
bien que lo adapta a la velocidad de rotación deseada en virtud de
un valor de tensión medido. Una mesa de alimentación de hojas 34 se
controla también a la velocidad de rotación efectiva del rodillo de
láminas 19 de manera que la hoja y la lámina se aportan a la misma
velocidad al par de rodillos de laminación 7. La lámina 1 presenta
justo la tensión necesaria para estar tensada pero no estirada. Los
rodillos de laminación 7 poseen un apoyo 35 en sí conocido para que
se pueda aumentar por breve plazo la distancia entre ejes con
fuerzas pequeñas para una parte de solapamientos más gruesa.
A continuación se hace referencia a la figura 6.
La figura 6 muestra de manera puramente esquemática el proceso de
laminación de distintas hojas con una lámina 1 en un mecanismo de
laminación 15. La lámina 1 se retira del rodillo de lámina bruta 3
como tira sin fin y se recubre por una de sus caras de un adhesivo
líquido. El adhesivo polimerizable con rayos ultravioleta se aplica
y se distribuye a través de un mecanismo de aplicación 4. La lámina
1 laminada del adhesivo se aporta después a los rodillos de
laminación 7. Las distintas hojas 2 se retiran de una pila de hojas
6 y se introducen con ayuda de un alimentador de hojas 45 en
dirección de la flecha (VA, V1), en la abertura entre los rodillos
de laminación 7. El laminado sin fin 8 formado en los rodillos de
laminación se separa con la cuchilla de corte 10 de la estación de
corte 9 en secciones de laminado 16, cortándose únicamente la lámina
1. Las secciones del laminado 16 llegan después a un dispositivo de
transporte 11 sobre el que pasan por una estación de endurecimiento
12 en la que se endurece el adhesivo con rayos ultravioleta. A
continuación, las secciones del laminado 16 se colocan sobre una
pila de laminado 13 (figura 6). Los rodillos de laminación 7 se
componen de un rodillo de lámina superior o rodillo madre 19, así
como de un rodillo de hojas o rodillo de contrapresión 20.
La estación de corte 9 presenta por el lado de la
lámina, una cuchilla de corte térmico 10 fijada en un
portacuchillas y que se extiende por toda la anchura del laminado
8. El portacuchillas gira en dirección de la flecha d, es decir, en
la misma dirección del avance del laminado 8. La cuchilla de corte
describe una trayectoria. La cuchilla de corte 10 consta
preferiblemente de un hilo eléctrico o de una fina tira de metal
que se puede calentar con ayuda de una resistencia eléctrica.
Detrás de la estación de corte 9 se dispone en la zona de avance del
laminado 8, una barrera de luz o un sensor de medición 17 con cuya
ayuda se puede determinar el canto anterior de una sección del
laminado. Mediante un ligero aumento de la velocidad en el
dispositivo de transporte 11 se consigue que las secciones de
laminado separadas 16 se retiren inmediatamente, produciéndose
entre las distintas secciones del laminado 16 un espacio
intermedio. La velocidad de laminado 8 se determina, por ejemplo, a
través de un sensor incremental 18 situado en el par de rodillos de
laminación 7. En virtud de los valores determinados procedentes de
los sensores 17 y 18 y en dependencia de las longitudes de hoja
introducidas previamente en el dispositivo de control, se puede
controlar o regular respectivamente el siguiente proceso de corte.
De acuerdo con la invención se pretende que para el proceso de
laminación, la lámina esté libre de fuerzas de empuje y lo más
posible de fuerzas de tracción y que al mismo tiempo se una a ser
posible sin tensiones para formar el laminado. Muchos ensayos han
demostrado que el borde de rotura que se produce y se separa en el
corte en mojado, se deposita inmediatamente, siendo la unión del
adhesivo después del endurecimiento en el punto en cuestión,
prácticamente equivalente a la restante unión.
Lógicamente la instalación también se puede
concebir para otras uniones adhesivas. Se pueden utilizar adhesivos
que contienen disolventes, adhesivos de dispersión e incluso
láminas previamente laminadas. En dependencia del tipo de adhesivo
empleado podría sustituirse eventualmente la estación de
endurecimiento 12 (figura 6) que sigue a la estación de corte 9,
poniendo en su lugar un secador delante de los rodillos de
laminación 7. La estación de corte 9 también se podría disponer
detrás de la estación de endurecimiento. Sin embargo, el
procedimiento de acuerdo con la invención permite también sobre
todo realizar la separación de la lámina en mojado directamente
después de abandonar el par de rodillos de laminación. En
determinados casos resulta ventajoso enrollar el laminado 8 en
primer lugar en un rollo y separar este rollo en un momento
posterior en secciones individuales 16, en una fase aparte.
La lámina bruta 1 se retira del rodillo de lámina
bruta 3 con un dispositivo de frenado sin accionamiento que provoca
una ligera fuerza de retención. El resultado es una fuerza de
tracción "Z" variable, generada por un rodillo de aplicación
31 y un rodillo de apriete 32 que se puede apretar contra el
primero. El sensor incremental 18 del rodillo de lámina 19 controla
el rodillo de aplicación 31. Para que la lámina 1, provista del
adhesivo, se pueda regular con una mínima fuerza de tensión Ks, la
lámina rodea a un rodillo de medición 33 que sobrerregula el número
de vueltas del rodillo de aplicación 31 ó bien que lo adapta a la
velocidad de rotación deseada en virtud de un valor de tensión
medido. Una mesa de alimentación de hojas 34 se controla también a
la velocidad de rotación efectiva del rodillo de láminas 19 de
manera que la hoja y la lámina se aportan a la misma velocidad al
par de rodillos de laminación 7. La lámina 1 presenta justo la
tensión necesaria para estar tensada pero no estirada. Los rodillos
de laminación 7 poseen un apoyo 35 en sí conocido para que se pueda
aumentar por breve plazo la distancia entre ejes con fuerzas
pequeñas para una parte de solapamientos más gruesa. El rodillo de
dosificación 51 (flecha), que gira de manera mucho más lenta, se
rige tanto por la velocidad deseada de la lámina 1 como por el
grosor de capa de adhesivo aplicado que se desee en cada caso. Dado
que el rodillo de aplicación 31 gira a mayor velocidad (2 flechas)
que el rodillo de dosificación 51, la película de adhesivo se queda
en el rodillo de aplicación 31. Sin embargo, el grosor de la
película de adhesivo se elige conscientemente mayor que el grosor
de aplicación deseado en la lámina 1. El exceso de adhesivo se
puede eliminar bien mediante un rascador regulable o un rodillo de
distribución 53 independiente cuyo número de regulaciones es
regulable. En el caso del rascador regulable, se consigue la
eliminación por medio del grosor del espacio intermedio, en el caso
del rodillo de distribución, mediante la variación del número de
revoluciones y/o del intervalo de dosificación. En función de la
tarea planteada se pueden utilizar en todos los rodillos rascadores
de limpieza, por ejemplo también para la limitación lateral del
adhesivo aplicado. Lo que sí es importante es que la relación entre
la velocidad del rodillo de aplicación 31 y el rodillo de
dosificación 51 se pueda regular de forma independiente al igual que
la presión de apriete o el espacio intermedio de dosificación entre
el rodillo de aplicación 31 y el rodillo de distribución 53. Se ha
podido comprobar que otro punto importante para la óptima
aplicación del adhesivo es que el rodillo de apriete 32 presente
medios para el apriete independiente del rodillo de apriete 32
contra el rodillo de aplicación 31, independientemente de los
"rodillos de adhesivo" (el rodillo de aplicación 31, el
rodillo de dosificación 51, así como el rodillo de distribución
53). El rodillo de apriete 32 se acciona preferiblemente de manera
no motorizada. De este modo se puede optimizar cada una de las
funciones parciales de forma independiente. El rodillo de medición
33 se apoya con preferencia en cojinetes de medición de fuerza 55
sin recorrido. A estos efectos se prevé un dispositivo de
regulación que, apoyado por medios informáticos C_{2}, regula la
velocidad de rotación del rodillo de aplicación 31 a una
determinada fuerza de tensión Ks previamente seleccionable de, por
ejemplo, unos cuantos cientos de gramos, para que la lámina se pueda
guiar sin tracción en el mecanismo de laminación. El ordenador
C_{2} puede enviar además todas las restantes órdenes de control,
por ejemplo para una estación de dosificación de adhesivo y de
aplicación.
La figura 6 muestra la coordinación técnica
controlada de las funciones principales, en especial del
alimentador 45 y de la secuencia As, la velocidad de expulsión V1 o
del mecanismo de laminación 15 y de la estación de corte 9 que en
el ejemplo mostrado se lleva a cabo a través de dos ordenadores
C_{1} y C_{2}. El ordenador C_{1}tiene como una de las
funciones principales la determinación precisa de la secuencia As
del rendimiento de aportación del alimentador 45. La señal de
control correspondiente se indica con JG S_{2}. La secuencia As
resulta como función de la velocidad de tratamiento (V1), de la
longitud de la hoja L y de la medida de solapamiento inferior. Es
posible emplear el ordenador C_{2}como ordenador principal y
disponerlo por ejemplo en la zona del alimentador. C_{2}se
convierte así también en la estación de alimentación para la
instalación. C_{1}se puede montar al mismo nivel como segundo
ordenador principal o como ordenador subordinado. Lo importante es
la coordinación. También cabe la posibilidad de utilizar un único
ordenador.
Con preferencia, los ordenadores se montan de
manera descentralizada en el lugar de su respectiva utilización con
servomotores AC con un sistema electrónico de potencia y con un bus
de datos que envía in situ los datos según las necesidades
directamente de un ordenador a otro. Esto se refiere muy
especialmente a la señal de los sensores para la detección del canto
posterior superior de la hoja, así como a las señales de los
sensores incrementales 18/19 del mecanismo de laminación para el
ordenador C_{2}.
Los ensayos prácticos han demostrado de la nueva
solución se puede utilizar de manera especialmente ventajosa en
combinación con las soluciones anteriores según el documento EP 706
863, siendo también posible utilizar una u otra solución en cada
caso particular. De acuerdo con la solución anterior, el desarrollo
de la velocidad de la cuchilla de corte se controla en especial para
el corte conforme a la velocidad de la instalación y en
concordancia con la longitud de la hoja (L). La línea efectiva de
corte o la línea circular de la cuchilla de corte se sitúa en una
ligera medida más abajo que la línea de movimiento sin
perturbaciones del laminado. Durante el corte, la lámina es
apretada debidamente dentro de la línea de movimiento. La separación
de la lámina se produce por el efecto del calor y de una ligera
fuerza de corte mecánica. Por debajo del mecanismo de corte se
dispone una cinta de apoyo para el laminado que se mueve más o
menos a la misma velocidad que el laminado. La lámina se corta en
mojado por medio de un mecanismo de solidificación de la lámina,
separándose las secciones del laminado. La cuchilla de corte realiza
para el corte un movimiento rotatorio frente a una cinta de apoyo
que también se mueve, controlándose la velocidad de rotación de la
cuchilla de corte a través de medios informáticos; para cada corte,
el mecanismo de medición en concepto de ciclo de corte se acelera a
la velocidad del laminado, se mueve durante el corte más o menos a
la misma velocidad con el laminado y se decelera después a una
velocidad inferior. A través de los medios informáticos, la
velocidad de tratamiento así como la longitud de la hoja se pueden
introducir libremente, controlándose / regulándose la cuchilla de
corte en virtud de la velocidad efectiva de tratamiento y en
función de la longitud de la hoja. La respectiva velocidad
instantánea de tratamiento se determina a través de un
accionamiento principal para coordinar las restantes funciones
debidamente.
Para la fabricación de laminados UV la lámina y
las hojas individuales se unen en el mecanismo de laminación en un
laminado y se fijan median rayos ultravioletas. La lámina y la hoja
se aportan al mecanismo de laminación a la misma velocidad
aplicándose la lámina sobre las hojas mediante rodillos sin fuerza
de empuje, de manera flotante, con poca fuerza de compresión y a ser
posible sin tensión, y cortándose el laminado directamente antes de
la fijación mediante rayos. Los pasos fundamentales del
procedimiento son los siguientes:
- a)
- Las hojas sin tratar se guardan por uno de los extremos de una instalación, fundamentalmente de manera horizontal y se conducen preferiblemente solapadas por abajo sobre la línea de procedimiento en dirección al otro extremo de la instalación.
- b)
- La lámina se separa en mojado produciéndose la separación por acción térmica de una cuchilla de corte térmico.
- c)
- La velocidad de rotación de la cuchilla de corte se controla a través de medios informáticos acelerándose el mecanismo de corte para cada corte como ciclo de corte a la velocidad del laminado.
El procedimiento está especialmente indicado para
la separación de un laminado compuesto por una lámina en forma de
banda y hojas individuales, para lo que el laminado pasa de forma
continua por una estación de corte y se apoya para el corte de la
lámina mientras que una cuchilla de corte se acerca a y se aleja de
la línea de movimiento del laminado con un movimiento rotatorio y se
guía para el corte aproximadamente a la misma velocidad del
laminado, cortándose únicamente la lámina. En una zona superior del
movimiento de la cuchilla de corte se ha dispuesto un sensor de
operación O para la definición de un punto 0. La velocidad de
rotación de la cuchilla de corte se puede controlar con ayuda de
medios informáticos de manera que para cada corte el mecanismo de
corte acelerado a la velocidad del laminado se mueve durante el
corte con el laminado más o menos a la misma velocidad y se
decelera después a una velocidad inferior. El punto 0 o punto de
calibrado se encuentra en la zona de la velocidad más baja y se
puede utilizar como punto de partida para el cálculo del siguiente
ciclo, correspondiendo cada ciclo de corte a una vuelta completa del
mecanismo de corte y eligiéndose la posición O localmente en el
cuarto superior del movimiento del círculo de rotación. Por debajo
de la cinta de apoyo se disponen puntos de apoyo de modo que la
línea de corte efectiva o la línea circular resulta en una pequeña
medida más baja frente a la línea de movimiento no perturbada del
laminado, por lo que la cuchilla de corte presiona el laminado
debidamente hacia abajo, actuando no sólo el efecto del calor, sino
también al mismo tiempo una reducida fuerza de corte mecánica. La
cuchilla de corte presenta un hilo eléctrico o una fina tira
metálica que se puede calentar con ayuda de una resistencia
eléctrica.
Claims (11)
1. Procedimiento para la laminación y la
separación de un laminado (8) compuesto de una lámina en forma de
banda (1) y hojas individuales (2), pasándose el laminado (8) por
una estación de corte (9) y realizándose la función de corte de una
cuchilla de corte (10) de forma controlada por ordenador en función
de la velocidad de entrada y aportándose las hojas individuales (2)
al proceso de laminación borde con borde o de forma solapada,
caracterizado porque los puntos de separación se detectan con
precisión todavía antes de la laminación y de manera continua por
medio de un sensor de cantos (28) en el canto posterior superior de
las hojas, iniciándose la función de corte de la lámina (1) sobre
la base de las señales de cantos detectadas con precisión.
2. Procedimiento según la reivindicación 1
caracterizado porque la detección del canto se lleva a cabo
aproximadamente en el centro del canto posterior.
3. Procedimiento según la reivindicación 1 ó 2,
caracterizado porque se utilizan las señales de emisión y de
recepción de un proyector de rayos láser, microondas o rayos
infrarrojos para la detección continua del canto posterior.
4. Procedimiento según la reivindicación 1 ó 2,
caracterizado porque se utiliza la presión de soplado de una
boquilla de soplado de aire para la detección continua del canto
posterior de la hoja.
5. Procedimiento según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque se detecta
tanto el canto anterior, preferiblemente a través de una barrera de
luz (17) como el canto posterior, preferiblemente a través de un
rayo láser.
6. Dispositivo para la separación de un laminado
(8) compuesto por una lámina en forma de banda (1) y hojas
individuales (2), pasándose el laminado (8) por una estación de
corte (9) y realizándose la función de corte de la cuchilla de
corte (10) de forma controlada por ordenador en función de la
velocidad de entrada, caracterizado porque en la zona
anterior al laminado está dispuesto un sensor (28) para la
detección continua del respectivo canto posterior de las hojas,
pudiéndose iniciar la función de corte de la lámina (1) sobre la
base de las señales de cantos detectadas con precisión.
7. Dispositivo según la reivindicación 6,
caracterizado porque delante de una estación de corte (9)
está dispuesto un par de rodillos de laminación (7) y delante del
par de rodillos de laminación (7) el sensor (28) para la detección
continua del canto posterior de la hoja, registrándose el canto
posterior en la hoja aún no laminada.
8. Dispositivo según una de las reivindicaciones
6 ó 7, caracterizado porque las hojas sin tratar se guardan
por uno de los extremos de una instalación, fundamentalmente de
manera horizontal y se conducen preferiblemente solapadas por abajo
sobre la línea de procedimiento en dirección al otro extremo de la
instalación, presentando la estación de corte (9) una cuchilla de
corte (10) que se mueve a la misma velocidad que el laminado (8),
así como un accionamiento para la regulación de la rotación de la
cuchilla de corte (10) que está configurada a modo de cuchilla de
corte térmico (10) en especial para la separación en mojado de la
lámina, pudiéndose controlar la velocidad de rotación de la
cuchilla de corte (10) a través de medios informáticos en función
de la velocidad de la instalación y de la señal del sensor para la
aceleración de la cuchilla de corte (10) a la velocidad del laminado
(8) y para un corte preciso de la lámina (1).
9. Dispositivo según la reivindicación 6 ó 7,
caracterizado porque la cuchilla de corte (10) está
configurada como cuchilla de corte láser, preferiblemente con
varios cabezales de corte láser inmóviles y porque la función de
corte se puede controlar en virtud de la velocidad de la
instalación, así como de la señal del sensor.
10. Dispositivo según cualquiera de las
reivindicaciones 6 a 9, caracterizado porque el sensor (28)
está configurada como emisor y receptor de rayos infrarrojos,
microondas o rayos láser.
11. Dispositivo según cualquiera de las
reivindicaciones 6 a 10, caracterizado porque el rayo del
sensor está orientado en dirección de transporte con una ligera
inclinación, pudiendo ser recibida la señal de recepción por el
sensor (28) en dirección aproximadamente vertical.
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