ES2283577T3

ES2283577T3 - Dispositivo para controlar la descarga de rollos a partir de una rebobinadora y rebobinadora que comprende dicho dispositivo.

Info

Publication number: ES2283577T3
Application number: ES02747649T
Authority: ES
Inventors: Giulio Betti; Angelo Benvenuti; Roberto Morelli
Original assignee: Fabio Perini SpA
Current assignee: Fabio Perini SpA
Priority date: 2001-06-29
Filing date: 2002-06-21
Publication date: 2007-11-01
Anticipated expiration: 2022-06-21
Also published as: DE60219785T2; US20040178295A1; CA2450989A1; EP1399377B1; PL369629A1; CN1531505A; BR0210704A; DE60219785D1; WO2003002439A1; BR0210704B1; ITFI20010120A1; JP2004530610A; EP1399377A1; RU2004102502A; US7198221B2; ATE360591T1; KR20040015295A; WO2003002439A8

Abstract

Dispositivo (13) para controlar la descarga de rollos (R) de una rebobinadora, que comprende: una superficie de rodadura (11) en la que ruedan los rollos (R) a medida que abandonan dicha rebobinadora; un elemento (17) que puede moverse alrededor de un eje (A-A) paralelo a dicha superficie de rodadura (11) y perpendicular a la dirección (F) de descarga de los rollos (R) de dicha rebobinadora; y un accionador para controlar el movimiento de dicho elemento móvil (17); caracterizado porque ¿ durante el funcionamiento dicho elemento móvil (17) gira siempre en la misma dirección (E) alrededor de dicho eje (A-A); y ¿ dicho elemento móvil (17) comprende por lo menos dos superficies de retención de rollos (31A, 31B) que determinan, con dicha superficie de rodadura (11), una zona de contención de rollos.

Description

Dispositivo para controlar la descarga de rollos a partir de una rebobinadora y rebobinadora que comprende dicho dispositivo.

Campo técnico

La presente invención se refiere a un dispositivo para controlar la descarga de rollos de material en banda producidos por una rebobinadora que los descarga sobre una mesa o superficie de rodadura.

La invención se refiere asimismo a una rebobinadora destinada a la producción de rollos de material en banda, por ejemplo, y en particular (pero no exclusivamente), rollos de material de papel, tal como papel higiénico, papel tisú o similar, que comprende un dispositivo para controlar la descarga de los rollos.

Estado de la técnica

La industria de transformación del papel utiliza máquinas conocidas tales como rebobinadoras o enrolladoras que reciben bobinas de gran diámetro de material en banda y las transforman en rollos de material en banda bobinado que posteriormente se cortan en pequeños rollos de producto acabado y se envían para embalado, tales como, por ejemplo, rollos de papel higiénico, toallitas de papel o similares.

Las rebobinadoras denominadas periféricas enrollan el material en banda en rollos en un soporte de enrollado que está determinado normalmente por tres cilindros enrolladores entre los cuales se soporta el rollo y se mantiene girando mediante la rotación de los cilindros enrolladores. En el documento WO-A-9421545 se describe un ejemplo de una rebobinadora periférica de este tipo.

Una vez está completado el rollo, es decir, en cuanto se ha enrollado la cantidad de material requerida, se descarga el rollo del soporte de enrollado de diversas maneras. Precisamente cómo se descarga el rollo del soporte de enrollado no es importante para los fines de la presente descripción. Lo que es importante es el hecho de que debe reducirse la velocidad de los rollos descargados y debe controlarse que alcancen las máquinas corriente debajo de la rebobinadora a una velocidad adecuada y en unos intervalos adecuados, siendo la finalidad que los rollos se descarguen del soporte de enrollado de la rebobinadora a una velocidad proporcional a la velocidad de enrollado, es decir, la velocidad en la que se alimenta el material en banda a la rebobinadora. Esta velocidad es mayor que la velocidad a que deben alimentarse los rollos a las estaciones adicionales corriente abajo. A medida que abandonan el soporte de enrollado de la rebobinadora, se debe reducir por lo tanto la velocidad de los rollos a una velocidad apropiada en la que puedan alimentarse a las estaciones siguien-
tes.

Para este fin, está prevista una superficie de rodadura en la salida de la rebobinadora, sobre la cual se descargan los rollos y en la que está dispuesto un dispositivo para controlar la descarga de los rollos. En el presente, estos dispositivos utilizan un elemento de forma cóncava montado para girar alrededor de un eje perpendicular a la dirección de descarga de los rollos y paralelo a la superficie de descarga. El elemento móvil se mantiene en una posición determinada para que acepte el rollo individual descargado de la rebobinadora. Una vez dicho rollo toca el elemento móvil, se gira este último mediante un accionador especial para permitir que el rollo continúe su movimiento hacia las estaciones más hacia abajo. En cuanto el rollo ha abandonado la zona en la que estaba detenido por el elemento móvil, éste último vuelve mediante un movimiento inverso a la posición en la que espera el siguiente rollo. El movimiento alternativo se suministra mediante un accionador de cilindro y pistón de tipo hidráulico o preferentemente neumático.

Si el rollo es tan compacto como para ser muy rígido y/o la velocidad en la que se expulsa de la rebobinadora es muy alta, existe el riesgo de que cuando el rollo choque contra el elemento móvil, rebote hacia atrás, produciendo problemas para el funcionamiento eficaz de toda la línea de transformación.

Para evitar el rebote del rollo, algunas veces se aplican recubrimientos de material blando en el elemento móvil. Sin embargo, dichos recubrimientos aumentan el rozamiento entre el rollo y la superficie de rebote, lo cual implica que exista un gran riesgo de deterioro del rollo. De ser posible, debería reducirse en cambio el rozamiento a un mínimo entre el rollo y el elemento móvil para evitar el deterioro del material en banda enrollado en el rollo, particularmente a lo largo de las líneas de perforaciones presentes en dicho material en banda.

Además, el hecho de que el elemento móvil tenga que devolverse cada vez a la posición en la que puede esperar el siguiente rollo, mediante una inversión del movimiento, hace imposible aumentar la velocidad de producción por encima de determinado límites. Tanto la necesidad de reponer el elemento móvil como el tipo actual de accionador, con sus tiempos de reacción relativamente largos, aumentan el tiempo total requerido para la reposición del elemento móvil antes de que pueda recibir el siguiente rollo. El documento EP 867392 da a conocer otro dispositivo para controlar la descarga de rollos de una rebobinadora y es considerado como el más próximo a la técnica anterior.

Objetivos y sumario de la invención

Un objetivo de la presente invención consiste en proporcionar un dispositivo del tipo anteriormente mencionado que supere los inconvenientes de la técnica anterior.

En particular, un objetivo de la presente invención consiste en proporcionar un dispositivo que permita conseguir altas velocidades de producción.

Estos y otros objetivos y ventajas, que se pondrán claramente de manifiesto a los expertos en la materia al leer o seguir el texto, se alcanzan en síntesis con un dispositivo para controlar la descarga de rollos de una rebobinadora, que comprende: una superficie de rodadura (suavemente inclinada hacia abajo) en la que los rollos ruedan a medida que abandonan dicha rebobinadora, un elemento que puede moverse alrededor de un eje paralelo a dicha superficie de rodadura y perpendicular a la dirección de descarga de los rollos de dicha rebobinadora; y un accionador para controlar el movimiento de dicho elemento móvil. Característicamente, según la invención durante el funcionamiento, dicho elemento móvil gira en la misma dirección alrededor de su propio eje, y presenta por lo menos dos superficies de retención de rollos que determinan, con la superficie de rodadura, una zona de contención de rollos. De esta manera, puesto que el movimiento del elemento móvil no tiene que invertirse, puede aumentarse en gran medida la velocidad a la que pueden llegar los rollos al elemento. Asimismo, se eliminan los problemas debidos al rebote de los rollos en el elemento móvil debido a la presencia de las dos superficies que determinan un volumen de retención y contención de rollos.

El movimiento del elemento móvil puede ser un movimiento discontinuo, es decir, intermitente, o continuo con una velocidad normalmente modulada para ajustarse a la frecuencia de llegada de los rollos o rollizos de la rebobinadora y/o reducir las exigencias según las características del rollo. El hecho de que el movimiento sea giratorio (continuo o intermitente) y de este modo de forma permanente en la misma dirección, en lugar de un movimiento oscilante, hace que el dispositivo pueda funcionar a velocidades de producción muy altas. Además, la presencia de las dos superficies de contención de rollos asegura que los rollos no puedan moverse hacia atrás mediante el rebote sobre la superficie de contención corriente abajo. En la práctica el par de superficies de contención determina una especie de V que, cuando está invertida, es decir, abierta hacia la superficie de rodadura, forma con esta última un volumen en el cual se atrapa el rollo proveniente de la rebobinadora corriente arriba y no puede rebotar hacia atrás. Esta medida disipa su energía cinética al chocar y deslizarse sucesivamente sobre las superficies hasta que se queda esencialmente estático. En este estado el rollo puede continuar entonces su desplazamiento hacia la estación corriente abajo, por ejemplo, una máquina de encolado, debido a la rotación continua del elemento móvil y rodando espontáneamente sobre la superficie de rodadura.

En una forma de realización práctica y particularmente ventajosa de la invención, el dispositivo está provisto de medios para detectar la llegada de un rollo sobre la superficie de rodadura. Además, el accionador que acciona el elemento móvil se regula de tal manera que, el elemento móvil se desplaza a una velocidad controlada alrededor del eje de rotación cuando dicho rollo entra en contacto con el elemento móvil. Por este medio se reduce la violencia con la que el rollo choca contra el elemento móvil, y se reduce también cualquier rebote del rollo contra la superficie del elemento móvil.

Con el fin de sincronizar correctamente el movimiento del elemento móvil con la llegada de los rollos individuales, puede disponerse un detector en un punto a lo largo de la superficie de rodadura sobre la que se desplazan los rollos. Este detector, que puede ser una célula fotoeléctrica por ejemplo, detecta el paso del rollo y, por medio de una unidad de control programable, inicia el movimiento del elemento móvil antes de la llegada del rollo contra dicho elemento. El elemento móvil estará equipado de manera apropiada y ventajosa con un sensor de posición mutuamente acoplado con la misma unidad de control.

Como una alternativa, la señal de la llegada del rollo puede suministrarla directamente la rebobinadora, es decir, mediante la unidad de control de esta última. Según la velocidad de salida de la rebobinadora, es decir, la velocidad de producción y, por lo tanto, de la expulsión de rollos, también puede determinarse el ajuste de la velocidad de rotación del elemento móvil, y esta velocidad puede ser, tal como se ha mencionado anteriormente, una rotación continua de velocidad constante o más frecuentemente de velocidad variable en el tiempo, o puede ser una rotación intermitente.

En la práctica, el elemento móvil puede controlarse de tal manera que cuando el rollo entrante entra en contacto con una primera superficie de dichas por lo menos dos superficies, la otra superficie de dichas superficies está en una posición tal que obstruye el movimiento hacia atrás del rollo producido por su rebote de la primera superficie. El movimiento hacia atrás producido por el rebote fuera del rollo se bloquea inmediatamente. Esta situación se consigue mediante la selección apropiada del ángulo de las dos superficies. Las superficies deben ser planas, pero esto no es esencial. Otras posibilidades son superficies curvadas cóncavas o convexas. Cualquiera que sea la forma de las superficies, sin embargo, en cada una de ellas puede identificarse un plano, por ejemplo, un plano tangencial en el punto central de una superficie convexa. Las dos superficies determinan siempre de este modo dos planos convergentes que forman un ángulo obtuso en el que se encuentra la zona de contención de rollos. Este ángulo puede estar comprendido en el intervalo entre 100º y 150º y preferentemente entre 110º y 140º, por ejemplo, un ángulo de aproximadamente 130º.

En teoría, el elemento móvil puede presentar solamente un par de superficies de retención de rollos. Preferentemente, sin embargo, presentará una pluralidad de pares, preferentemente tres pares, de superficies de retención de rollos, de manera que el elemento móvil no tiene que realizar una revolución completa entre un rollo y el siguiente. Esto además aumenta la velocidad a la que puede funcionar el dispositivo.

En las reivindicaciones adjuntas se indican otras características ventajosas del dispositivo según la invención.

Breve descripción de los dibujos

Se obtendrá una comprensión más clara de la invención a partir de la descripción y el dibujo adjunto, que muestra una forma de realización práctica pero no limitativa de la invención. Más particularmente, en el dibujo:

la figura 1 muestra una vista lateral esquemática de una rebobinadora, que muestra únicamente los elementos de enrollado y de descarga de los rollos;

la figura 2 muestra una vista lateral ampliada del dispositivo para controlar la descarga de los rollos; y

la figura 3 muestra una sección transversal por III-III tal como se indica en la figura 2.

Descripción detallada de la forma de realización preferida de la invención

La figura 1 es una vista esquemática de una rebobinadora, que muestra únicamente las partes necesarias para la comprensión de la presente invención. La rebobinadora comprende un conjunto de tres cilindros 1, 3, 5 entre los cuales se forman en secuencia los rollos R de material en banda N. El material en banda, tal como papel, se alimenta alrededor del cilindro enrollador 1. El número de referencia 7 designa un transportador que suministra núcleos tubulares de cartón o medios similares alrededor de los cuales se forman los rollos R, y el número de referencia 9 un dispositivo para cortar o rasgar el material en banda N cuando se termina el enrollado. La estructura de la rebobinadora que se ilustra brevemente en la presente memoria es únicamente un ejemplo de la rebobinadora periférica. Debe comprenderse que la presente invención puede combinarse con cualquier rebobinadora, particularmente de tipo periférico con cilindros enrolladores, pero también con otros tipos.

Cada rollo terminado R se expulsa del soporte de enrollado, determinado por los tres cilindros 1, 3, 5, modificando la velocidad periférica de los cilindros 3 y/o 5. El rollo expulsado pasa sobre la superficie de rodadura 11, a una posición apropiada a lo largo de la cual está dispuesto un dispositivo para controlar la descarga de los rollos. El dispositivo se designa mediante el número de referencia 13 en conjunto y constituye particularmente el objeto de la presente invención.

Tal como puede apreciarse con mayor detalle en las figuras 2 y 3, el dispositivo 13 comprende un elemento móvil 17 que gira alrededor de un eje A-A paralelo a la superficie de rodadura 11 y perpendicular a la dirección F en la que ruedan los rollos R. En el ejemplo de construcción ilustrado, el elemento móvil 17 consiste en una parte tubular 19 soportada por dos cojinetes 21, 23, cada uno de ellos fijado a su propia placa 22, 24 que a su vez está fijada a una correspondiente pared lateral 25, 27 (véase en particular en la figura 3). Cada placa 22, 24 está fijada a la correspondiente pared lateral 25, 27 por un par de tornillos 28 que se montan en las ranuras 30 (véase figura 2) en las placas 22, 24. Este montaje permite ajustar la altura del eje A-A. Este ajuste se realiza manualmente por medio de unas barras roscadas 32 acopladas en unos orificios roscados en los cojinetes 21, 23, perpendiculares a los ejes de los propios cojinetes.

En el elemento tubular 19 están fijados unos perfiles 29 que determinan tres pares de superficies generalmente planas 31A, 31B; 33A, 33B y 35A, 35B. Las dos superficies de cada par se unen hacia el eje A-A en el que convergen para formar una especie de V muy abierta. El ángulo formado por los pares de superficies planas es aproximadamente de 130º en el ejemplo representado. El elemento móvil puede ajustarse en su lugar en la mejor posición para las características del rollo, por ejemplo, su densidad, diámetro y otros parámetros físicos.

En el elemento tubular 19 está fijada una rueda dentada 37 que soporta una cadena de transmisión 39 que recibe su potencia de otra rueda dentada 41 montada en el eje de salida de una unidad de motor/caja de cambios 43. Esta última está soportada por la pared lateral 25 y suministra el movimiento giratorio al elemento móvil 17. La cadena 39 también pasa alrededor de otras dos ruedas dentadas intermedias, ilustradas esquemáticamente en la figura 2 en la que se designan mediante los números de referencia 45 y 47, una de las cuales puede ajustarse para tensar dicha cadena. Alternativamente, puede impartirse la rotación mediante un motor directamente coaxial con el elemento tubular 19.

En el ejemplo ilustrado, en un punto determinado a lo largo de la superficie de rodadura 11 está dispuesto un detector óptico 51 que consiste, por ejemplo, en una disposición de transmisor/receptor óptico, que sirve para detectar el paso de rollos individuales R hacia abajo a la superficie de rodadura. El detector óptico 51 está mutuamente acoplado con una unidad de control 53 a la que están también conectados la unidad de motor/caja de cambios 43 y un sensor de posición 55 asociado con el elemento móvil 17. El sensor de posición 55 puede ser de cualquier tipo adecuado para este fin. Unos posibles ejemplos son un microinterruptor magnético tal como se ilustra esquemáticamente en los dibujos, o una fotocélula, o incluso un codificador, este último particularmente en el caso de que se requiera alta precisión.

La manera en que funciona el dispositivo descrito de este modo es la siguiente:

Suponiendo que el elemento móvil estará temporalmente dispuesto en la posición angular representada en la figura 2, cuando el detector 51 detecta el paso de un rollo R, la señal que éste produce, pone en marcha, actuando a través de la unidad de control 53 y el accionador 43, el elemento móvil 17 que gira alrededor del eje A-A. De este modo, cuando el rollo R choca contra la superficie de retención, por ejemplo en este caso la superficie 31A, el impacto se produce entre dos partes que se mueven ambas en la misma dirección, lo cual suaviza el impacto. Además, tan pronto como el rollo ha pasado por debajo de la segunda superficie 31B del par de superficies 31A, 31B, esta segunda superficie continua descendiendo hasta que su borde distal (que significa el borde mas distante del eje A-A) está a una altura tal que evita que el rollo R rebote hacia atrás. El resultado es un volumen de contención en el que se recoge el rollo entre las dos superficies 31A, 31B y la superficie de rodadura 11. En el interior de este volumen de obtención el rollo puede continuar posiblemente rebotando hacia atrás y hacia adelante hasta que pierde toda o parte de su energía cinética. El movimiento giratorio del elemento móvil puede detenerse en este punto o puede continuar a la misma velocidad angular o a una velocidad distinta, según qué condiciones de funcionamiento se requieren, tales como por ejemplo los datos que entran de la rebobinadora corriente arriba o de la sección corriente abajo, tales como una máquina de encolado.

En el momento correcto la posición angular del elemento móvil será tal que el borde distal de la superficie 31A está lo suficientemente alto para soltar el rollo, que continuará su movimiento hacia la estación corriente abajo. El movimiento giratorio del elemento móvil continuará hasta que este elemento esté en posición para recibir el siguiente rollo. El movimiento puede detenerse temporalmente o puede modificarse su velocidad para adaptarse a las condiciones de funcionamiento. De cualquier modo, el sensor de posición 55 puede suministrar aún a la unidad 53 la información correcta sobre la posición angular del elemento móvil.

Tal como se ha mencionado anteriormente, el control del elemento móvil 17 también puede realizarse directamente mediante unas señales que provienen de la rebobinadora, en lugar de mediante la señal generada por el detector 51, puesto que la llegada del rollo del soporte de enrollado es evidentemente consecutiva a la expulsión del rollo del soporte de enrollado determinado por los cilindros 1, 3, 5. La orden de expulsión puede utilizarse por lo tanto para controlar el elemento móvil 17, opcionalmente con un retraso que puede ser programable para tener en cuenta la velocidad de enrollado mayor o menor del rollo sobre la superficie 11, que depende de numerosos factores que incluyen la velocidad inicial de expulsión y el peso específico del propio rollo.

Se comprenderá que el dibujo muestra únicamente una forma de realización posible de la invención, que puede variarse en sus formas y disposiciones sin apartarse por ello del alcance del concepto en el que se basa la invención. Cualesquiera números de referencia en las reivindicaciones se proporcionan únicamente con el fin de facilitar la lectura de las mismas a la luz de la descripción y los dibujos y no limitan el alcance de protección.

Claims

1. Dispositivo (13) para controlar la descarga de rollos (R) de una rebobinadora, que comprende: una superficie de rodadura (11) en la que ruedan los rollos (R) a medida que abandonan dicha rebobinadora; un elemento (17) que puede moverse alrededor de un eje (A-A) paralelo a dicha superficie de rodadura (11) y perpendicular a la dirección (F) de descarga de los rollos (R) de dicha rebobinadora; y un accionador para controlar el movimiento de dicho elemento móvil (17);

caracterizado porque

\bullet: durante el funcionamiento dicho elemento móvil (17) gira siempre en la misma dirección (E) alrededor de dicho eje (A-A); y

\bullet: dicho elemento móvil (17) comprende por lo menos dos superficies de retención de rollos (31A, 31B) que determinan, con dicha superficie de rodadura (11), una zona de contención de rollos.

2. Dispositivo según la reivindicación 1, caracterizado porque dicha zona de contención de rollos está delimitada hacia arriba por dicho elemento móvil (17) y hacia abajo por dicha superficie de rodadura (11).

3. Dispositivo según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque dicho elemento móvil (17) gira alrededor de un eje (A-A) dispuesto por encima de dicha superficie de rodadura (11), paralelo a dicha superficie de rodadura (11) y perpendicular a la dirección (F) en la que ruedan los rollos (R) sobre dicha superficie de rodadura (11).

4. Dispositivo según la reivindicación 1, 2 ó 3, caracterizado porque una primera superficie (31A) de dichas dos superficies está dispuesta para formar una superficie de choque para el rollo (R) que proviene de la rebobinadora y la segunda de dichas superficies (31B) está dispuesta para impedir el movimiento hacia atrás del rebote del rollos (R) fuera de dicha primera superficie (31A).

5. Dispositivo según una o varias de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque está provisto de unos medios (51) para detectar la llegada de un rollo (R) sobre dicha superficie de rodadura (11) y porque dicho accionador se regula de manera que disponga dicho elemento móvil (17) en movimiento alrededor de dicho eje (A-A) antes del momento en que dicho rollo (R) entra en contacto con el elemento móvil (17).

6. Dispositivo según la reivindicación 5, caracterizado porque dicho elemento móvil (17) se regula de tal manera que cuando el rollo entrante (R) entra en contacto con una primera superficie (31A) de dichas por los menos dos superficies, la otra superficie (31B) de dichas superficies está en una posición tal que impedirá el movimiento hacia atrás del rollo (R) provocado por su rebote en dicha primera superficie.

7. Dispositivo según una o más de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque dichas por lo menos dos superficies (31A, 31B) determinan dos planos convergentes que forman un ángulo obtuso en el que está la zona de contención de rollos.

8. Dispositivo según la reivindicación 7, caracterizado porque dichos planos determinan un ángulo comprendido en el intervalo entre 100º y 150º y preferentemente entre 110º y 140º.

9. Dispositivo según una o más de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque dicho elemento móvil (17) presenta una pluralidad de pares de superficies de retención de rollos (31A, 31B, 32A, 32B, 33A, 33B).

10. Dispositivo según la reivindicación 9, caracterizado porque dicho elemento móvil (17) presenta tres pares de superficies de retención de rollos (31A, 31B, 32A, 32B, 33A, 33B).

11. Dispositivo según una o más de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque dicho accionador es un motor eléctrico.

12. Dispositivo según una o más de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque dicho elemento móvil (17) es ajustable para modificar la distancia entre el eje A-A de rotación y la superficie de rodadura (11).

13. Dispositivo según una o más de las reivindicaciones anteriores, que comprende un detector (51) para detectar el movimiento de un rollo (R) desde una posición predeterminada a lo largo de la superficie de rodadura (11), estando conectado dicho detector (51) a una unidad de control que regula dicho elemento móvil (17) como una función de la señal de detección de dicho detector (51).

14. Dispositivo según la reivindicación 13, caracterizado porque dicho elemento móvil (17) está provisto de un sensor de posición (55) conectado a dicha unidad de control.

15. Dispositivo según una o más de las reivindicaciones 1 a 12, caracterizado porque dicho accionador está accionado por una unidad de control que presenta un acoplamiento mutuo con dicha rebobinadora como una función de las señales que provienen de dicha rebobinadora y con respecto a la descarga de los rollos (R) de la rebobinadora.

16. Rebobinadora destinada a la producción de rollos (R) de material en banda bobinado, que comprende unos medios de enrollado y una superficie (11) sobre la cual se descargan dichos rollos terminados por dicha rebobinadora, estando caracterizada dicha máquina porque comprende un dispositivo según una o más de las reivindicaciones 1 a 15.