ES2339943T3 - Instalacion para la manipular bobinas de papel o similares y para su transformacion. - Google Patents

Abstract

Instalación para la producción de rollizos de material en banda, que comprende en combinación por lo menos: - una bobinadora (3) que recibe por lo menos un material en banda y produce bobinas de gran diámetro (B), bobinando dicho material en banda alrededor de mandriles de enrollado (M); - por lo menos una desenrolladora (9) que desenrolla dichas bobinas de gran diámetro (B) y alimenta el material en banda a una línea de transformación (15, 21, 23); - una pluralidad de carros (11) que transfieren dichas bobinas mientras están soportada por dichos mandriles (M) de una estación de carga (7) a dicha desenrolladora (9), sostienen dichas bobinas en la desenrolladora durante el desenrollado y transportan los mandriles vacíos (M) de nuevo a una zona de recuperación.

Description

Instalación para manipular bobinas de papel o similares y para su transformación.

Campo técnico

La presente invención se refiere a una instalación para la fabricación de artículos de material en banda, en particular, grandes o pequeños rollizos de papel, tales como papel tisú o similar.

También se describe un carro particularmente apto para su utilización en dichas instalaciones.

Estado de la técnica

Para la producción de artículos de papel tisú, tales como rollos de papel higiénico, rollos de papel de limpieza para uso doméstico e industrial, servilletas y pañuelos de papel y similares, la capa de papel se fabrica generalmente mediante una máquina continua, en la que se distribuye una mezcla que comprende fibras de celulosa y agua sobre una cinta sinfín de tela metálica o fieltro formadora, en etapas sucesivas, se seca hasta que se forme una capa de fibras de celulosa suficientemente coherentes. Se enrolla de manera continua una sola capa o en algunos casos incluso dos o más capas obtenidas tal como se ha mencionado anteriormente, en la salida de la máquina formadora, en bobinas de gran diámetro. Estas últimas presentan generalmente diámetros comprendidos entre 2 y 3 m, longitudes axiales entre 2 y 6 m y pesos comprendidos entre 1.000 y 7.000 kg. Dichas bobinas se producen por medio de bobinadoras.

En algunos casos la capa de papel se produce por medio de unas técnicas denominadas de formación en seco o aireado. En dichas técnicas, las fibras de celulosa se suspenden en una circulación gaseosa (generalmente aire) y por medio de aspiración se depositan en una capa uniforme delgada sobre una cinta sinfín de tela metálica formadora. Se utilizan técnicas adecuadas para obtener la cohesión de las fibras. La capa se enrolla a continuación en bobinas de gran diámetro.

Cualquiera que sea la técnica que se utilice para formar las bobinas, después de la producción de las mismas en las bobinadoras, alrededor de ejes o mandriles de enrollado, estos últimos se extraen de las bobinas y las bobinas se transfieren normalmente a un departamento de producción separado, o incluso a una fábrica distinta de la que las ha producido, para ser desenrolladas y utilizadas.

En la fabricación de rollos de papel higiénico, en particular, se introducen las grandes bobinas de papel en desenrolladoras que alimentan una o varias bobinas simultáneamente a una línea transformadora que comprende por lo menos una rebobinadora, que proporciona el enrollado de cantidades de papel limitadas en núcleos de enrollado, para formar rollizos o rollos con un diámetro igual al del producto acabado, pero con una longitud, igual a un múltiplo de la de los rollizos, prevista para la venta. Las posteriores operaciones de corte producen los rollos acabados que se
embalan.

La patente italiana nº 1.213.819 describe un sistema para la introducción y sustitución de bobinas de gran diámetro en desenrolladoras para la alimentación de una rebobinadora que forma parte de una línea de transformación. La patente US nº 5.730.389 describe otro sistema para la introducción de bobinas en una desenrolladora y la unión automática de una capa de una bobina que se está acabando a una capa de una nueva bobina. También se describen unos carros, cada uno de los cuales soporta dos bobinas, una en la fase de desenrollado y la otra en espera. El desplazamiento del carro paralelo al eje de las bobinas en una dirección u otra permite la sustitución de una bobina acabada por una bobina nueva. Las bobinas se colocan en el carro por medio de un puente grúa u otros medios convencionales, que las recoge de una zona de almacenamiento.

El documento WO-A-0056644 describe un sistema desenrollador que comprende un carro que puede desplazarse entre una posición de carga y descarga y una posición de desenrollado del material en banda de la bobina.

Las instalaciones de fabricación actualmente conocidas adolecen de inconvenientes debidos a una manipulación de grandes pesos, la transferencia y el transporte de las bobinas y también debidos a la alta incidencia de la mano de obra y los grandes espacios requeridos.

Además, las bobinas de material en banda se almacenan en zonas de almacenamiento en las que permanecen en existencia también durante periodos relativamente largos, incluso de varios días. Esto implica unos inconvenientes considerables, no sólo desde el punto de vista logístico sino también en términos estrictamente técnicos. De hecho, las características del papel que forma las bobinas se alteran en el tiempo. En particular, se producen una distribución desigual del contenido de humedad y la deformación de las bobinas, en particular si estas últimas se mantienen en una posición horizontal. Según la posición en la que se almacenan también pueden producirse fenómenos de ovalización y enrollado telescópico, además de una reducción del volumen de la capa y más generalmente una pérdida o reducción de una parte de las características óptimas obtenidas durante la fase de producción de la capa.

Otro inconveniente de las instalaciones tradicionales de control de bobinas consiste en el hecho de que algunos defectos en el material se identifican únicamente bastante tiempo después de la fabricación, imposibilitando, por lo tanto, intervenir inmediatamente en la fase de producción para corregir los parámetros de producción y dando como resultado, por ejemplo, la fabricación de papel excesivamente frágil. Esto implica las pérdidas de producción y otros inconvenientes conocidos por los expertos en la materia.

Objetivos y Sumario de la invención

Según un primer aspecto, el objetivo de la invención consiste en realizar una instalación con una construcción y un control más sencillos con respecto a las instalaciones tradicionales y que resuelva o reduzca uno o varios de los inconvenientes mencionados anteriormente.

También se describe un carro con una configuración diseñada en particular para ser utilizada en una instalación del tipo mencionado anteriormente, pero que podría tener asimismo distintas utilizaciones.

Sustancialmente, según un primer aspecto, la invención proporciona una instalación para la producción de rollizos de material en banda, que comprende en combinación por lo menos: una bobinadora que recibe por lo menos un material en banda y produce bobinas de gran diámetro enrollando dicho material en banda alrededor de mandriles o ejes de enrollado; una desenrolladora que desenrolla dichas bobinas de gran diámetro y alimenta el material en banda a una máquina rebobinadora que produce rollizos de material en banda de menor diámetro con respecto al de dichas bobinas; una pluralidad de carros que transfieren dichas bobinas desde una estación de carga a dicha desenrolladora, las soporta durante el desenrollado y transporta los ejes o mandriles de nuevo a la zona de la bobinadora.

Sustancialmente, la invención permite la creación de un sistema continuo completo que permite obtener de la máquina que produce la capa de papel, rollizos o rollos o incluso los rollos acabados pequeños, listos para su embalado. La instalación también puede completarse con líneas de embalado. En toda la instalación, se reduce la intervención humana a un mínimo y se relega a la ejecución de operaciones secundarias tales como la preparación del borde inicial de la capa de las diversas bobinas, la limpieza de los mandriles o ejes, la eliminación de los restos de papel y el control de la zona de almacenamiento intermedio. A diferencia de las instalaciones tradicionales, una vez que se ha formado la bobina alrededor del mandril o eje de la bobinadora, ésta permanece acoplada a los ejes, es decir, no se retira el mandril de la bobina. Se utiliza para soportar la bobina en el carro en el que se coloca inmediatamente y que desplaza dicha bobina al interior de la desenrolladora, la soporta durante el desenrollado y transporta además el eje o mandril acabado (o la bobina defectuosa o no utilizable) de nuevo a la zona de desenrollado.

Con una planta de este tipo las bobinas que se acaban de formar en la salida de la máquina de fabricación de papel continuo, se dirigen inmediatamente a la máquina del usuario, es decir, a la rebobinadora, simplificando considerablemente la instalación, reduciendo los costes de transporte y manipulación y ahorrando también en mano de obra.

Según una forma de realización particularmente ventajosa de la invención, se proporciona un dispositivo para trasladar las bobinas desde la bobinadora a los carros; dicho dispositivo de traslado puede consistir en un transportador, por ejemplo también una simple pista de rodadura. Puesto que se proporcionan los ejes o mandriles de bobinadora, en los extremos que sobresalen de la bobina, con casquillos montados libres en el eje, apoyando estos casquillos en las guías es posible obtener la transferencia de las bobinas sin que estas últimas tengan que rodar. Desde el dispositivo de trans-
ferencia las bobinas se cargan individualmente en los carros, sin la necesidad de utilizar un puente grúa para la carga.

Según una forma de realización ventajosa, la instalación puede comprender una zona de "estacionamiento" para las bobinas producidas por la bobinadora, cuando la desenrolladora no puede recibir dichas bobinas. Esto puede ocurrir, por ejemplo, si la rebobinadora se ha parado por cualquier razón. De esta manera, se crea un tipo de depósito en el que se acumulan las bobinas cuando la velocidad en la que son producidas por la bobinadora es más alta que la velocidad de consumo de la desenrolladora. Viceversa, las bobinas son recogidas de la zona de almacenamiento cuando la velocidad de la desenrolladora supera a la de la bobinadora. La instalación se regula para evitar que las bobinas permanezcan demasiado tiempo en la zona de estacionamiento.

Esto hace más sencillo acoplar la sección de fabricación de bobinas de papel con la sección de transformación. Para un control óptimo de la instalación, la rebobinadora puede funcionar generalmente a dos velocidades de producción independientes, una velocidad de funcionamiento inferior a la normal y una velocidad transitoria más alta. Se ajusta a la velocidad más alta tras una pausa o disminución de velocidad que haya conducido a la acumulación de material en la zona de estacionamiento, compensando de este modo la producción. Un ligero sobredimensionado de la sección que comprende la rebobinadora y las estaciones, corriente abajo de la línea de transformación, proporciona una instalación con un alto nivel de automatización y sin zona de almacenamiento o en cualquier caso con una zona de almacenamiento mucho más pequeña.

Puesto que la transferencia desde la zona de almacenamiento y hacia la misma no es una operación muy frecuente, puede realizarse la carga y descarga de las bobinas en y del carro, en este caso por medio de un sistema de puente grúa tradicional, controlado por el operador como es usual. Sin embargo, también es posible que se proporcione una pista de rodadura en esta zona de almacenamiento a lo largo de la cual se hacen rodar las bobinas. Si la guía está inclinada, los carros individuales pueden descargar las bobinas que deben depositarse en la zona de almacenamiento en un extremo de la guía y, si es necesario, se recogen en el extremo opuesto. Esto evita la utilización de un puente grúa también en esta zona y una transferencia sencilla de los carros de un extremo a otro de la guía de la zona de almacenamiento permite una manipulación sencilla y fácil de automatizar de la instalación también en esta sección.

El movimiento de los carros, de hecho puede controlarse y dirigirse fácilmente por medio de un sistema de guía por láser, por medio de un cable guiado u otra técnica conocida por los expertos en la materia. Una unidad central controla los movimientos de los carros y las velocidades de la producción y la instalación de transformación, además de las velocidades de las máquinas individuales en la línea.

Según un aspecto distinto, la invención también se refiere a un carro para soportar las bobinas de material en banda enrollado en mandriles, que comprende una pista de rodadura para dichos mandriles y un dispositivo de bloqueo de mandriles para retener los mandriles con las bobinas formadas en los mismos en una posición a lo largo de dicha pista de rodadura. Los carros producidos de este modo son particularmente ventajosos para su utilización en una instalación del tipo anteriormente mencionado. De hecho, tanto la carga de las bobinas llenas que provienen, por ejemplo, de una guía de acumulación, desplazándose desde la bobinadora a una posición de carga, como la descarga de los mandriles vacíos o parcialmente vacíos resulta particularmente fácil. Cualquier inclinación de la pista de rodadura facilita el movimiento de los mandriles y bobinas en el carro.

Los carros fabricados de este modo, sin embargo, también pueden utilizarse en distintos sistemas y aplicaciones de los descritos en la presente memoria.

En una forma de realización ventajosa, el dispositivo para el bloqueo del mandril en el carro comprende, para cada extremo de los mandriles, un mecanismo de palanca que determina un asiento para alojar y retener el correspondiente extremo del mandril, y un accionador para bloquear y liberar los mandriles por medio de dicho mecanismo de
palanca.

El mecanismo de palanca puede comprender ventajosamente un elemento que determina el asiento de acoplamiento del extremo del mandril, soportado por una palanca oscilante y un par de palancas articuladas junto a un extremo, estando articulada una de dichas palancas en el carro y estando articulada la otra a dicho elemento que determina dicho asiento. Las dos palancas articuladas forman un tipo de acoplamiento oscilante. En el punto de articulación de las dos palancas está acoplado ventajosamente un accionador, por ejemplo, y ventajosamente un accionador hidráulico de cilindro-pistón y, más en particular, un accionador de cilindro-pistón que sirve para identificar las posiciones de trabajo (es decir, en espera de la nueva bobina, retención y desenrollado de la bobina y descarga del mandril de una bobina acabada), mientras un absorbedor de golpes independiente absorbe los golpes durante las operaciones de carga con el objetivo que se podrá claramente de manifiesto más adelante. El accionador determina la apertura y el cierre del par de palancas. Esta apertura y cierre produce la oscilación de la palanca oscilante y un movimiento de oscilación y/o traslación del elemento que determina el asiento que aloja y retiene el extremo del mandril. Este sirve para realizar las siguientes diversas funciones: recibir la bobina en el asiento de retención; elevar el asiento por encima de la pista de rodadura del mandril en el carro para retener la bobina durante la transferencia por medio del carro y durante el desenrollado; descender dicho asiento por debajo de la pista de rodadura para descargar el mandril acabado del
carro.

Según una forma de realización particularmente ventajosa de la invención, la palanca oscilante y el par de palancas articuladas están dispuestos de manera que el impacto de un mandril contra el asiento diseñado para acoplarlo hace que el elemento que determina el asiento se eleve. De esta manera, la energía cinética de la bobina enrollada en el mandril se transforma por lo menos parcialmente en energía potencial, debido al hecho de que las uniones formadas por las palancas elevan la bobina a expensas de su energía cinética. Esto reduce el esfuerzo de la estructura del carro y es particularmente ventajoso a la vista del peso considerable de las bobinas utilizadas para la producción de rollos de papel higiénico.

Otras características y formas de realización ventajosas de la invención se indican en las reivindicaciones subordinadas adjuntas.

Breve descripción de los dibujos

La invención se comprenderá mejor siguiendo la descripción y el dibujo adjunto, que muestra una forma de realización práctica no limitativa de la invención. Más en particular, en el dibujo:

la figura 1 muestra una vista en planta de la disposición de la instalación;

la figura 2 muestra una vista lateral del carro;

la figura 3 muestra una sección esquemática por III-III de la figura 2;

la figura 4 muestra una sección por IV-IV de la figura 1;

las figuras 5, 6, 7 y 8 muestran una secuencia de vistas laterales esquemáticas para ilustrar el funcionamiento de los medios para bloquear y liberar los mandriles en el carro; y

la figura 9 muestra una vista por IX-IX de la figura 1 de un extremo de un mandril en la respectiva pista de rodadura.

Descripción detallada de la forma de realización preferida de la invención

La figura 1 muestra esquemáticamente la disposición de la instalación según la invención. El número de referencia 1 designa esquemáticamente y en general una máquina continua para la producción de una o varias capas de papel tisú. La capa se enrolla mediante una bobinadora designada esquemáticamente mediante el número de referencia 3, dispuesta corriente abajo de la máquina continua 1. Las bobinas B producidas por la bobinadora se disponen en una guía de transporte 5, en la cual pueden disponerse más de una bobina con el eje o mandril de enrollado de la bobinadora 3 en el interior de la misma. La guía 5 termina en una estación 7 para la carga de las bobinas en unos respectivos carros para el transporte de la bobina a una desenrolladora 9 dispuesta corriente abajo. En la figura 4, que muestra una vista lateral de la estación de carga 7, 5A se indican unas partes móviles de la guía 5, articuladas alrededor de los ejes oscilantes 6, que pueden adoptar dos posiciones, bajada y elevada respectivamente. En la posición bajada, las partes 5A forman una continuación de la guía 5 que se extiende hasta el carro 11A dispuesto en la estación 7, para permitir la rodadura de una bobina hacia el carro. La posición elevada permite que el carro 11, cargado con la bobina B, se separe.

El diagrama de la figura 1 muestra ocho posiciones para los carros 11, designadas mediante las referencias 11A, 11B,..........11H. En la práctica un número inferior de carros 11 será suficiente, generalmente seis carros. El carro 11A, con una de las bobinas B producidas por la bobinadora 3, se dispone en la estación de carga 7. En la salida de la estación de carga 7 se muestra un carro en la posición 11B, en la cual está dispuesta una bobina B previamente cargada en el carro. En esta posición un operador puede preparar el borde inicial libre del material en banda, de manera de por sí conocida, para la unión posterior a un borde final de una bobina que se está acabando.

El número de referencia 11C designa una posición auxiliar de carga y descarga de carros, en frente de una acumulación o zona de espera 13, en la que está dispuesta una pluralidad de bobinas B1 en espera de ser enviadas a la desenrolladora 9. Tal como se pone claramente de manifiesto a partir de la siguiente descripción, las bobinas B1 producidas por la bobinadora 3 en exceso con respecto a las bobinas que la desenrolladora 9 puede tratar, por ejemplo debido a una reducción temporal de la velocidad de producción o un bloqueo temporal en la línea de transformación, se envían a la zona de acumulación 13 y permanecen en espera (durante un tiempo relativamente breve).

En la desenrolladora 9, están dispuestos dos carros 11E, 11F, en los que están dispuestas aún las respectivas bobinas previamente cargadas en los mismos, por ejemplo en la estación de carga 7 o en la posición 11C. Las bobinas B soportadas por los carros en la posición 11E, 11F están ambas en la fase de desenrollado, puesto que la desenrolladora alimenta simultáneamente dos capas de material en banda a la línea de transformación corriente abajo de la misma. Las dos capas se unen para formar un material en banda de varias capas.

Fuera de la desenrolladora 12, además de los carros en la posición 11E y 11F, están en espera los respectivos carros 11D y 11G, con las respectivas bobinas B soportados en los mismos. Cuando se acaba la bobina en el carro 11E, dicho carro 11E se desplaza paralelo al eje de la bobina para dejar la desenrolladora mientras el carro 11D entra en la desenrolladora. Se utilizan unos sistemas de por sí conocidos descritos, por ejemplo, en el documento US-A-5.730.389 para interrumpir el material en banda que viene de la bobina acabada y unir el borde final libre producido al borde inicial libre de la bobina del carro 11D, previamente preparado por el operador en la posición 11B. De manera análoga el carro en la posición 11F se sustituye por el carro en la posición 11G cuando se acaba la bobina soportada por el primero de los mismos.

La línea corriente abajo de la desenrolladora comprende (de manera de por sí conocida) en el ejemplo ilustrado una rebobinadora 15 que produce, comenzando desde el material en banda alimentado por las bobinas en la fase de alimentación en la desenrolladora, rollizos o rollos de longitud axial igual a la anchura de las capas producidas mediante la máquina continua 1 y con un diámetro igual al diámetro del producto acabado. Los rollizos se enrollan en núcleos de cartón tubulares producidos mediante bobinadoras de núcleos 17, que producen núcleos tubulares que se acumulan temporalmente en un acumulador lateral 19 y se alimentan a continuación en secuencia a la rebo-
binadora 15.

Corriente abajo de la rebobinadora están dispuestos un acumulador de rollizos 21 y una estación de corte 23, en los que los rollizos se cortan en unidades más pequeñas de la longitud axial requerida.

La maquinaria de las diversas estaciones 9, 15, 17, 19, 21, 23 es conocida por sí misma y no requiere una descripción en la presente memoria. En particular, la desenrolladora puede fabricarse tal como se describe, por ejemplo, en el documento US-A-5.730.389. Dicha publicación también describe en detalle una forma de realización de los sistemas que retienen el borde inicial libre de cada bobina y que aseguran una adhesión automática de dicho borde inicial al borde final de una bobina que se está acabando.

Los carros 11 cargados con las bobinas B que vienen de la estación de carga 7 pueden seguir tres recorridos alternativos, descritos a continuación. Según un primer recorrido, los carros pueden introducirse en una primera posición en el interior de la desenrolladora. En la configuración representada en la figura 1, el carro 11E adopta la primera posición. El recorrido que deben seguir los carros cada vez para alcanzar las posición del carro 11E se designa mediante la referencia A1. El carro 11D se dispone en la zona final de este recorrido, inmediatamente antes de la introducción en la desenrolladora.

El segundo recorrido lo siguen los carros 11 que tienen que alcanzar una segunda posición en la desenrolladora 9, una posición adoptada en la instalación representada en la figura 1 por el carro 11F. Este recorrido se designa mediante la referencia A2 en la figura 1. El carro 11C se dispone en la parte final de este recorrido, inmediatamente antes de ser introducido en la desenrolladora 9.

Tal como puede observarse en el dibujo, los carros 11E y 11F están dispuestos en la dirección opuesta cuando están en la desenrolladora 9. Ello es debido a que en la desenrolladora, los bordes iniciales libres de las bobinas B soportadas por los carros en las posiciones 11E, 11F deben estar enfrentados entre sí, es decir, hacia la zona o línea central intermedia de la desenrolladora. En los diversos carros, una barra de aspiración que retiene el borde libre de la respectiva bobina se indica esquemáticamente mediante la referencia 12. Tal como puede observarse en la figura 1, las barras 12 de los carros 11E, 11F están enfrentadas entre sí. Para adoptar esta posición recíproca, el carro que sigue el recorrido A1 se hace girar 180º alrededor de un eje vertical.

El tercer recorrido, designado mediante la referencia Bx, lo siguen los carros 11, cuyas bobinas B deben descargarse en la zona de acumulación o espera 13. Los carros que siguen este recorrido se detienen temporalmente en la posición del carro 11C para permitir que un equipo de maniobra adecuado, generalmente un puente grúa, retire la bobina B que está en el carro en esta posición. La bobina se dispondrá entonces en la zona 13 mediante el mismo equipo de maniobra. El carro que se ha detenido en la posición 11C y que está por lo tanto vacío, sigue a lo largo del recorrido B hasta que se coloca de nuevo en la estación de carga 7.

Puede apreciarse por la disposición de la figura 1 que es posible, llevando un carro vacío a la posición 11C, cargar en el mismo una de las bobinas estacionadas en la zona 13 y desplazar dicho carro a lo largo del recorrido A1 o a lo largo del recorrido A2 alternativamente a una u otra de las posiciones 11E y 11F en la desenrolladora 9. En la práctica, las bobinas formadas mediante la bobinadora 3 se transportan a la zona 13 cuando no son absorbidas a la misma velocidad que la desenrolladora. Esto puede producirse, por ejemplo, debido a una disminución de velocidad o bloqueo de la línea desde la rebobinadora 9 en una dirección corriente abajo. Estas bobinas se introducen de nuevo en el proceso cuando la velocidad de la desenrolladora aumenta y supera la velocidad de producción de la bobinadora.

En la disposición descrita en el presente documento, la liberación de las bobinas B del carro 11 y la posterior retirada de la zona 13 en el carro 11 se realiza llevando siempre el carro a la misma posición 11C con el desplazamiento realizado mediante un puente grúa u otro mecanismo de manipulación adecuado. Sin embargo, es posible disponer unas pistas de rodadura en la zona 13 análogas a las pistas que forman el transportador 5 con la liberación de las bobinas en un extremo de las pistas, mientras tiene lugar la retirada y el depósito en un carro vacío en el extremo opuesto. En dicho caso se preverá un recorrido para el transporte de los carros 11 al extremo opuesto de la zona de acumulación, en un nivel más bajo, de manera que las bobinas pueden cargarse de nuevo en el carro por gravedad y utilizar el mecanismo de bloqueo, descrito anteriormente, que se utiliza también en la estación 7, para bloquear las bobinas que alcanzan la pista de transporte 5 por gravedad.

La referencia Ax designa un recorrido auxiliar que permite que un carro en la posición 11E abandone la desenrrolladora y vuelva a la misma. Esto puede ser necesario por ejemplo en el caso de rotura del material enrollado en la bobina B, aún no acabado, soportado por el carro.

El desplazamiento de los carros se controla ventajosamente por medio de un sistema de guía de láser, por medio de unos receptores dispuestos en distintos carros y unos emisores dispuestos en unas posiciones apropiadas en la instalación. Son posibles otros sistemas de guía automáticos. La tecnología del desplazamiento automático de los carros es de por sí conocida por los expertos en la materia y no se describe en el presente documento con mayor detalle. El desplazamiento de los carros y, en general, las funciones de la instalación, que comprenden el control de las velocidades de las diversas máquinas, se controlan mediante una unidad de control designada esquemáticamente mediante el número de referencia 100 de la figura 1.

Las bobinas B están bobinadas en mandriles de enrollado M, por medio de los cuales se soportan (tal comos se describe con detalle a continuación) en los respectivos carros. Dichos mandriles deben recubrirse y reciclarse a la bobinadora 3. Para dicho fin, los carros que soportan los mandriles de bobinas acabadas vuelven a la estación 7. Para ello, los carros que han sido enviados a la desenrolladora a lo largo del recorrido A1 vuelven a la estación 7 a lo largo de un recorrido R1. Éste se solapa parcialmente con el recorrido B descrito anteriormente.

Los carros con las bobinas acabadas que llegan de la posición 11F vuelven hacia la estación 7 a lo largo de un recorrido de retorno R2, que solapa parcialmente los recorridos A2 y B y parcialmente el recorrido R1. El carro 11H está dispuesto en la sección común de los recorridos R1, R2 y B, inmediatamente corriente arriba de la posición de carga 7. En ella se muestra un mandril vacío M, es decir, sin la bobina B, habiéndose desenrollado está última por completo en la desenrolladora 9.

Los carros que alcanzan la posición 7 pueden estar dispuestos con un mandril M, o estar completamente vacíos. Esta última posibilidad se produce cuando el carro ha pasado de la posición 11C y la bobina B en la misma se ha transferido a la zona 13.

Los mandriles acabados M que llegan a la estación 7 deben limpiarse para eliminar cualesquiera restos de material en banda. Para dicho fin, en la estación 7 se proporciona una plataforma 25 para un operador O (véase en particular también la figura 4), que realiza dicha operación. Los mandriles descargados por el carro que está en la estación 7 ruedan sobre una guía 26 hasta un tope 28 en la proximidad de la plataforma 25, que bloquea los mandriles y protege al operador. Están previstos unos asientos de "estacionamiento" a lo largo de la guía 26 para los mandriles, de manera que varios mandriles pueden estar esperando a lo largo de la guía. Unos elementos de por sí conocidos y no representados sirven para expulsar los mandriles de los alojamientos para dirigirlos cada vez hacia el operador.

La transferencia del mandril acabado M desde el carro 11 a la guía 26 se realiza por medio de unas partes 26A de la guía 26 que oscilan alrededor de un eje horizontal 24. Ello permite que dichas partes 26A se alineen con la superficie de soporte del mandril en el carro 11 en la estación 7 para permitir la descarga del mandril M y en una posición elevada que permite el paso del carro 11, con una nueva bobina B apoyada en el mismo.

En los carros 11 se proporciona un rodillo 14 (véase también la figura 3), que sirve para guiar la capa que se desenrolla de la bobina cuando el diámetro de esta última es reducido. El rodillo 14 también sirve para limitar el diámetro máximo de las bobinas que pueden descargarse hacia la guía 26. Por ejemplo, dicho límite de diámetro puede fijarse en 1,5 m. La instalación debe proporcionar la posibilidad de recubrir bobinas defectuosas que no pueden utilizarse, o son parcialmente no utilizables.

Cuando una bobina es totalmente o parcialmente no utilizable, se transporta de nuevo -mediante el mismo carro 11 que la retira de la estación 7- , a dicha estación 7. Si se ha utilizado la mayor parte de la bobina, los restos con el mandril o eje de enrollado M se descargan a lo largo de la guía 26 y el operador retirará manualmente el material aún enrollado en la misma. Si, viceversa, la cantidad de material supera un determinado límite, la bobina no se descarga hacia el operador sino que este último la retira por medio de un puente grúa y transfiere a la zona de eliminación.

Los mandriles limpiados se transfieren por medio de un puente grúa u otro equipo de manipulación adecuado a la bobinadora 3.

Cada carro 11 está provisto de un dispositivo para la carga, el bloqueo en posición y la descarga de las bobinas B y los mandriles M. Este dispositivo se describe en su estructura y funcionamiento haciendo referencia a las figuras 5 a 8, que muestran una vista lateral de un lado de cualquiera de los carros 11. Se proporciona un dispositivo análogo en el lado opuesto.

Los dos lados del carro 11, uno de los cuales puede apreciarse en las figuras 5 a 9 y se designa mediante el número de referencia 31, forma con su borde superior 31A una pista de rodadura para la rodadura de los extremos de los mandriles M que sobresalen de las bobinas B enrolladas en los mismos. Estos bordes se alinean, en la estación de carga 7, con las partes móviles 5A y 26A de las guías 5 y 26 que se han mencionados anteriormente.

Cada extremo de los mandriles M presenta (tal como puede apreciarse en la figura 9) una ranura en forma de anillo M1 que forma una guía para el borde 31A del correspondiente lado 31 del carro. Los bordes 31A se inclinan desde la parte superior hacia abajo, de izquierda a derecha, en las figuras 5 a 8. Por lo tanto, los mandriles, con las bobinas formadas en los mismos, que se asientan en las pistas formadas por los bordes 31A del lado, ruedan en la dirección de la flecha F debido al efecto de su propio peso.

Cada lado 31 se combina con un mecanismo de palanca designado en conjunto mediante el número de referencia 33. Este mecanismo comprende una primera palanca 35 que oscila alrededor de un eje X y se articula en una posición intermedia a un primer extremo de un absorbedor de golpes 39, articulado a su vez en su segundo extremo a un punto fijo con respecto al lado 31. Un muelle combinado en paralelo con el absorbedor de golpes 39 empuja la palanca oscilante 35 contra un tope 53.

El extremo opuesto de la palanca oscilante 35 con respecto al eje X se articula alrededor de un eje Y a un elemento 41 que forma un asiento 43 para el extremo del mandril M. Dicho asiento 43 presenta un recubrimiento de material elástico 45 para amortiguar el golpe del mandril que se hace rodar en la pista formada por los bordes 31A de los
lados 31.

El elemento 41 está articulado, alrededor de un eje Z, a un extremo de una primera palanca 47 de un par de palancas 47, 49, articuladas juntas en W. El segundo extremo de la palanca 49 está articulado en S al lado 31. En el eje de articulación W entre las palancas 47 y 49 está acoplado un accionador 51 de doble cilindro-pistón, articulado a su vez en T al lado 31. En la práctica, el accionador 51 está formado por dos sistemas hidráulicos de cilindro-pistón 51A y 51B con el objetivo que se describe en la presente memoria. La unidad formada por el par de palancas 47, 49 y por el accionador 51 constituye un tipo de acoplamiento oscilante.

El elemento 41 coopera con dos topes revestidos de material elástico, indicados esquemáticamente por 53, 55, el primero de ellos fijado al lado 31 y el segundo soportado por el propio elemento 41, con el objetivo que se describe en la presente memoria.

El funcionamiento del mecanismo ilustrado es el siguiente. Cuando el carro 11 está en la estación 7 (posición del carro 11A en la figura 1), y una vez que se ha descargado el mandril acabado, el propio mecanismo se dispone tal como se muestra en la figura 5, con el sistema de cilindro-pistón 51A retraído y el sistema de cilindro-pistón 51B extendido. El tope 45 formado por el asiento 43 está dispuesto encima de la superficie de rodadura determinada por el borde 31A. De esta manera, cuando se hace rodar una bobina B con el mandril M en el que está enrollada a lo largo de la guía de transporte 5, y las partes 5A bajadas, en las pistas 31A, los extremos del mandril M tropiezan contra los topes 45. El accionador 51 se bloquea en su posición y de este modo constituye un sistema rígido, constando la unidad de dos sistemas hidráulicos de cilindro-pistón. El eje W y la palanca 49 permanecen por lo tanto en una detención. Debido al impacto de la bobina y el mandril, el elemento 41 se desplaza de izquierda a derecha produciendo la oscilación en el sentido de las agujas del reloj de la palanca 35 y la palanca 47 alrededor del eje W. Debido al ángulo de las palancas 35 y 47, que están dispuestas en la dirección de la cual viene la bobina, es decir, hacia la izquierda (en un sentido contrario a las agujas del reloj) con respecto a una posición vertical, el empuje de izquierda a derecha ejercido en el elemento 41 por la bobina debido a su energía cinética hace que se eleven el elemento 41 y por lo tanto el asiento 43. Este movimiento de elevación tiende a elevar la propia bobina y por lo tanto a frenarla.

Sustancialmente, la energía cinética de la bobina que se hace rodar por la guía de transporte 5 sobre las pistas de rodadura 31A se dispersa parcialmente mediante el impacto contra el tope 45 y se disipa mediante el absorbedor de choques 39, y en la mayor parte se transforma en energía potencial, debido a la elevación de la bobina obtenida mediante la oscilación en sentido de las agujas del reloj de las palancas 35 y 47.

La figura 6 muestra la posición ligeramente elevada, con respecto a las pistas de rodadura 31A, del mandril M, al final del frenado.

Posteriormente, el sistema de cilindro-pistón 51B se extiende y produce de este modo más la elevación del elemento 41 mediante la apertura del acoplamiento oscilante 47, 49, disponiendo el asiento 43 formado por el elemento 41 tal como se ilustra en la figura 7. En esta posición el extremo del mandril está elevado con respecto a la respectiva pista de rodadura 31A, de manera que permanece sustancialmente bloqueado en el asiento arqueado 43 formado en el elemento 41. Esta posición del elemento 41 se mantiene mientras el mandril y la respectiva bobina B tienen que permanecer fijamente acoplados al carro 11. Posteriormente, se mantiene la posición hasta que, habiéndose acabado la bobina B en la desenrolladora 9, el mandril es transportado de nuevo a la estación 7 por el carro 11. Esta posición de bloqueo está determinada por los topes 53 y 55. De hecho, el accionador 51, se extiende hasta que la palanca 35 se bloquea contra el tope 53 y el acoplamiento oscilante 47, 49 contra el tope 55.

La descarga del mandril del carro 11 se realiza de nuevo por gravedad y mediante la rodadura del mandril M sobre las pistas de rodadura 31A formadas por los lados 31 del carro. Con dicho fin el accionador 51 se retrae, cambiando de la posición de la figura 7 a la posición de la figura 8, en la que el asiento 43 con el tope 45 se separan por debajo de la superficie de rodadura determinada por las pistas 31A. El mandril M puede reanudar de este modo la rodadura en la superficie inclinada, de izquierda a derecha, hacia la posición en la que el operador en la plataforma 25 realiza la limpieza del mandril.

El dispositivo descrito haciendo referencia a las figuras 5 a 9 es particularmente eficaz puesto que actúa como un freno para las bobinas y los mandriles en el carro, descargando además los mandriles vacíos del carro.

Cada carro está provisto además de un dispositivo de disposición en ángulo que permite la rotación de la bobina B soportada en el mismo, para colocarla en el ángulo correcto para preparar el borde inicial libre del material en banda o capa enrollado en la misma. Este dispositivo se ilustra en las figuras 3 y 4, en las que se han omitido los detalles del mecanismo de freno, bloqueo y descarga de mandril. El dispositivo de colocación en ángulo, designado en conjunto mediante el número de referencia 70, comprende, en uno de los dos lados 31, un brazo oscilante en forma de L 71 articulado alrededor de un eje horizontal 71A, paralelo al eje de la bobina B soportada por el carro 11. La oscilación del brazo 71 entre las dos posiciones representadas por una línea continua y una línea de trazos en la figura 3 se controla mediante un accionador de cilindro-pistón 73, acoplado en una posición intermedia del brazo 71 y en el
lado 31.

El brazo oscilante en forma de L 71 está provisto de tres poleas 74, 75, 76 alrededor de las cuales se desplaza una correa 77. La polea 76 es conducida por un motor engranado 79, cuya rotación produce el movimiento de la correa 77.

En la posición elevada del brazo 71, la correa 77 abraza la cabeza MT del extremo del mandril M que se apoya en el lado que soporte el dispositivo 70. Por lo tanto, en esta posición el motor engranado 79 hace girar lentamente el mandril M y la bobina B enrollada en el mismo. La rotación del motor engranado 79 la controla el operador que debe preparar el borde inicial libre de la bobina de manera que esté lista para unir el extremo del material en banda que se está acabando en la desenrolladora al material enrollado en dicha bobina. Esta operación se realiza, tal como se ha mencionado anteriormente, cuando el carro 11 se encuentra en la posición 11B (figura 1). La rotación de la bobina se continua hasta que el borde libre del material esté en una posición adecuada para ser asido y retenido en la barra de aspiración 12 del carro (véase, en particular la figura 3). La rotación de la bobina mediante el motor engranado 79 también puede invertirse para desenrollar parcialmente el borde y facilitar la operación de la colocación del borde en la barra 12.

Cuando la bobina B o el mandril M tienen que rodar libremente a lo largo de las pistas 31A, se fija el brazo oscilante 71 en la posición representada en la figura 3 mediante la retracción del accionador 73. La correa 77 también actúa como un freno para evitar la rotación accidental de la bobina B cuando está es transferida por el carro a lo largo de su recorrido hacia la desenrolladora.

En la figura 3 y 4, también pueden apreciarse las ruedas del carro 11. Este comprende una rueda giratoria frontal, de dirección y accionamiento, designada mediante el número de referencia 81, dispuesta en un extremo del carro 11. Dos ruedas coaxiales libres 83 están dispuestas en una posición intermedia. Dicha disposición implica unos radios de curvatura muy modestos y por lo tanto permite seguir los recorridos trazados en la disposición de la figura 1 incluso cuando se dispone de muy poco espacio para la maniobra de los carros. En la parte superior del carro, sobre una columna dispuesta a propósito, se muestra un receptor 85 para un rayo láser de guía del carro, según una tecnología de control de por sí conocida.

Se comprende que el dibujo únicamente muestra una forma de realización posible de la invención, que puede variar en las formas y disposiciones sin apartarse, por ello, del alcance del concepto subyacente de la invención. Cualquier presencia de números de referencia en las reivindicaciones adjuntas tiene el único objetivo de facilitar la lectura del mismo a la luz de la descripción anterior y los dibujos adjuntos y no limita de ninguna manera el alcance protector de la misma.

Claims (27)

1. Instalación para la producción de rollizos de material en banda, que comprende en combinación por lo menos:

-

una bobinadora (3) que recibe por lo menos un material en banda y produce bobinas de gran diámetro (B), bobinando dicho material en banda alrededor de mandriles de enrollado (M);

-

por lo menos una desenrolladora (9) que desenrolla dichas bobinas de gran diámetro (B) y alimenta el material en banda a una línea de transformación (15, 21, 23);

-

una pluralidad de carros (11) que transfieren dichas bobinas mientras están soportada por dichos mandriles (M) de una estación de carga (7) a dicha desenrolladora (9), sostienen dichas bobinas en la desenrolladora durante el desenrollado y transportan los mandriles vacíos (M) de nuevo a una zona de recuperación.

2. Instalación según la reivindicación 1, que comprende además unos medios para la transferencia (5) de las bobinas (B) con los mandriles que las soportan desde la bobinadora (3) a dichos carros.

3. Instalación según la reivindicación 2, en la que dichos medios de transferencia comprenden un transportador (5) que se desplaza entre dicha bobinadora (3) y dicha estación de carga (7).

4. Instalación según la reivindicación 3, en la que dicho transportador comprende una guía de transporte (5) para dichas bobinas (B).

5. Instalación según la reivindicación 4, en la que dicha guía de transporte (5) soporta las bobinas por medio de los extremos en resalte (M1) de los mandriles de enrollado (M).

6. Instalación según la reivindicación 3, 4 ó 5, en la que dicho transportador (5) comprende unas partes móviles (5A) que adoptan una posición retraída para la entrada y salida de los carros (11) hacia y de dicha estación de carga y una posición activa en la que permiten la transferencia de las bobinas a un carro (11) dispuesto en la estación de
carga (7).

7. Instalación según una o varias de las reivindicaciones anteriores, que comprende una máquina de papel continua (1) para la fabricación de dicho material en banda, que consiste en por lo menos una capa de papel, en particular, papel tisú, alimentándose dicho material en banda a dicha bobinadora.

8. Instalación según una o varias de las reivindicaciones anteriores, en la que dicha desenrolladora comprende dos estaciones para dos de dichos carros (11).

9. Instalación según la reivindicación 8, en la que entre la estación de carga (7) y la desenrolladora (9) están previstos unos medios que pueden hacer girar dichos carros (11) 180º alrededor de un eje vertical antes de introducirlos en la desenrolladora, haciéndose girar los dos carros (11E, 11F), presentes simultáneamente en la desenrolladora, 180º uno con respecto al otro.

10. Instalación según una o varias de las reivindicaciones anteriores, que comprende una zona de estacionamiento (13) para bobinas producidas por dicha bobinadora, cuando dicha desenrolladora no puede recibir dichas bobinas.

11. Instalación según una o varias de las reivindicaciones anteriores, en la que dichos carros comprenden un dispositivo para bloquear los mandriles en los que se enrollan dichas bobinas.

12. Instalación según la reivindicación 11, en la que dicho dispositivo de bloqueo está combinado con una pista de rodadura (31A) sobre la cual ruedan dichos mandriles, reteniendo dicho dispositivo los mandriles en una posición determinada a lo largo de dicha pista de rodadura (31A).

13. Instalación según la reivindicación 12, en la que dicha pista de rodadura está inclinada con respecto a la horizontal, para permitir la rodadura por gravedad de los mandriles a lo largo de la pista.

14. Instalación según la reivindicación 13, en la que dicha pista de rodadura está dispuesta para que constituya una extensión de la pista de transporte (5) de las bobinas en la estación de carga.

15. Instalación según una o varias de las reivindicaciones 11 a 14, en la que dicho dispositivo comprende, para cada extremo de los mandriles, un mecanismo de palanca que determina un asiento (43) para alojar y retener el correspondiente extremo del mandril, y un accionador para bloquear y liberar los mandriles por medio de dicho mecanismo de palanca.

16. Instalación según la reivindicación 15, en la que dicho mecanismo de palanca comprende un elemento (41) que determina dicho asiento (43), sostenido por una palanca oscilante (35) y un par de palancas articuladas entre
sí (47, 49).

17. Instalación según la reivindicación 16, en la que dicho par de palancas articuladas (47, 49) está combinado con un accionador (51) que produce la apertura y el cierre del par de palancas, produciendo dichos apertura y cierre la oscilación de dicha palanca oscilante y una oscilación y/o movimiento de traslación del elemento que determina el asiento (43) para alojar y retener el extremo del mandril, para realizar las funciones de recibir las bobinas, elevar las bobinas de la pista de rodadura y hacer descender el asiento (43) por debajo de la pista de rodadura para permitir la descarga de los mandriles acabados.

18. Instalación según la reivindicación 17, en la que dicho accionador es un accionador de cilindro-pistón.

19. Instalación según la reivindicación 18, en la que dicho accionador comprende un sistema de doble cilindro-pistón (51A, 51B).

20. Instalación según una o varias de las reivindicaciones 17 a 19, en la que dicha palanca de oscilación (35) está combinada con un absorbedor de golpes (39).

21. Instalación según la reivindicación 20, en la que un elemento elástico paralelo a dicho absorbedor de golpes (39) está combinado con el mismo.

22. Instalación según una o varias de las reivindicaciones 16 a 21, en la que dicha palanca oscilante (35) y dicho par de palancas articuladas (47, 49) están dispuestas de manera que el impacto de un mandril contra dicho asiento produce la elevación del elemento que determina el asiento.

23. Instalación según una o varias de las reivindicaciones anteriores, en la que dichos carros comprenden unos elementos motorizados para hacer girar los mandriles y colocar angularmente las bobinas dispuestas en los mismos.

24. Instalación según una o varias de las reivindicaciones anteriores, en la que en dicha estación de carga está dispuesta una guía (26) para la descarga de los mandriles acabados de los carros (11).

25. Instalación según la reivindicación 24, en la que dicha guía (26) para descargar los mandriles comprende unas partes móviles (26A) que adoptan una posición retraída para la entrada y salida de los carros en dicha estación de carga y desde la misma, y una posición activa en la cual permiten el paso de los mandriles del carro a la guía de descarga.

26. Instalación según una o varias de las reivindicaciones anteriores, en la que dichos carros (11) son automotores y controlados a distancia.

27. Procedimiento para fabricar bobinas de material en banda y transformar dichas bobinas en productos acabados, que comprende las siguientes fases:

-

bobinar dicho material en banda alrededor de mandriles de enrollado (M) y formar dichas bobinas;

-

cargar las bobinas (B) mientras están soportadas por los respectivos mandriles de enrollado (M) en los respectivos carros de desplazamiento (11);

-

transferir las bobinas soportadas por los mandriles por medio de dichos carros (11) a una desenrolladora (9);

-

soportar las bobinas y sus respectivos mandriles por medio de dichos carros (11) durante el desenrollado;

-

transferir por medio de dichos carros (11) los mandriles vacíos (M) de las desenrolladoras a una zona de recuperación de mandriles.