ES2371102T3 - Un conjunto de ruedas de corte y plegado y un método para cortar y plegar un material compresible. - Google Patents

Un conjunto de ruedas de corte y plegado y un método para cortar y plegar un material compresible. Download PDF

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Abstract

Un conjunto de ruedas de corte y plegado que comprende una herramienta de corte (1) dispuesta entre un par de mitades giratorias (3, 4) de una rueda de plegado, teniendo las mitades (3, 4) de la rueda de plegado una dimensión radial exterior igual, siendo controlable dicha herramienta de corte (1), entre las mitades (3, 4) de la rueda de plegado, para proyectarla desde una posición no operativa radialmente dentro de las periferias exteriores (5) de la mitades (3, 4) de la rueda de plegado hasta una posición operativa radialmente exterior con respecto a dichas periferias exteriores (5).

Description

Un conjunto de ruedas de corte y plegado y un metodo para cortar y plegar un material compresible.�
CAMPO TECNICO
La presente invenci6n se refiere a un conjunto de ruedas de corte y plegado util para producir ranuras y lfneas de 5 plegado en un material. La invenci6n tambien se refiere a un metodo para cortar y plegar un material, tal como bandas o planchas de papel o plastico corrugado o compresibles de cualquier otra manera.
ANTECEDENTES Y TECNICA ANTERIOR
En la producci6n de piezas en tosco de envasado, por ejemplo, es una practica comun alimentar un material de banda para que sea cogido por herramientas de plegado y herramientas de corte dispuestas para producir lfneas y 10 ranuras de plegado, respectivamente, en un patr6n adaptado para fabricar un disefo de envasado, tal como una caja. En la tecnica anterior, unas ruedas de plegado y unas ruedas de corte estan soportadas por separado y dispuestas en tandem en unas maquinas a traves de las cuales se hace avanzar el material de banda por unos rodillos de alimentaci6n. Ejemplos de ruedas de corte y ruedas de plegado de la tecnica anterior pueden encontrarse en, por ejemplo, el documento norteamericano 5.072.641, el documento norteamericano numero 5.964.686 y el
15 documento norteamericano 6.840.898.
Cada acoplamiento operativo con un material que esta siendo alimentado a traves de puestos separados para plegado, corte, etc., aumenta el riesgo de que el material se atasque en, o entre, los puestos separados. Mas puestos tambien significa mas componentes caros, tales como rodillos de alimentaci6n y estructuras de soporte, y esto da como resultado maquinas con mayores longitudes. Las maquinas mas largas hacen que la precisi6n del
20 guiado lateral de un material de banda sea mas problematica, y tambien hace mas diffcil observar y vigilar el proceso y alcanzar la estructura durante el trabajo de mantenimiento.
Otro problema encontrado en relaci6n con la formaci6n de ranuras a traves de una plancha de papel corrugado, por ejemplo, es el grosor del material, que resulta de la corrugaci6n que separa el forro de papel superior y el forro de papel inferior. El corte de la plancha de papel corrugado con el filo circular de una rueda de corte requiere asf una
25 longitud de corte excesiva a traves del forro superior y a traves de la corrugaci6n, lo cual puede debilitar el envasado final y formar indicaciones de grietas que ocasionalmente lleven a una ruptura. Obviamente, este problema aumenta con las dimensiones radiales crecientes de la rueda de corte.
SUMARIO DE LA INVENCION
La presente invenci6n se dirige a evitar estos problemas. Por tanto, es un objeto de la presente invenci6n
30 proporcionar un conjunto de ruedas de corte y plegado, asf como un metodo, mediante las cuales se incrementen la seguridad de la operaci6n y la precisi6n tras cortar a traves de un material corrugado o compresible de cualquier otra manera.
El objeto se satisface mediante el conjunto de ruedas de corte y plegado y el metodo, definidos en las reivindicaciones anexas.
35 Brevemente, el conjunto de ruedas de corte y plegado comprende una herramienta de corte dispuestas entre un par de mitades de rueda de plegado giratorias, siendo las mitades de la rueda de plegado de una dimensi6n radial igual. La herramienta de corte se puede controlar entre las mitades de rueda de plegado y para que se aplique a, y produzca una ranura en, un material que se mueve con respecto al conjunto de ruedas de corte y plegado, o viceversa.
40 En una realizaci6n preferida, el conjunto de ruedas de corte y plegado comprende un disco circular que tiene un filo de corte. El disco es giratorio y esta soportado m6vil entre un par de mitades de rueda de plegado giratorias, siendo las mitades de la rueda de plegado de una dimensi6n radial igual. El disco se puede controlar, entre las mitades de rueda de plegado, para movimiento entre una posici6n no operativa, en la que dicho filo de corte esta retirado dentro de las periferias exteriores de las mitades de la rueda de plegado, y una posici6n operativa, en la que el filo de corte
45 se proyecta radialmente hacia el exterior de dichas periferias.
Preferiblemente, las mitades de rueda de plegado tienen forma de anillo y estan articuladas para rotaci6n sobre unos rodillos, guiando los rodillos una periferia interior de las mitades de la rueda de plegado en forma de anillo.
Asimismo, se prefiere que el radio de la rueda de corte sea menor que el radio de las mitades de la rueda de plegado, y que un eje de rotaci6n de la rueda de corte este desplazado respecto de un eje comun de rotaci6n para 50 las mitades de la rueda de plegado. En esta realizaci6n preferida, la rueda de corte se gufa y se controla para un movimiento lineal en una direcci6n radial de las mitades de la rueda de plegado, siendo dicho movimiento sustancialmente perpendicular al plano general de un material que es procesado por el conjunto de ruedas de corte
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y plegado.
Brevemente, el metodo de corte y plegado de un material corrugado o compresible de cualquier otra manera implica la provisi6n y control de una herramienta de corte dispuesta entre un par de mitades de rueda de plegado giratorias, siendo de igual radio las mitades de la rueda de plegado. Preferiblemente, la herramienta de corte es un disco circular que tiene un filo de corte. El disco esta dispuesto para que sea giratorio y este soportado m6vil entre las dos mitades de la rueda de plegado. Durante el corte, el disco se controla para hacer sobresalir dicho filo radialmente hacia fuera de las periferias de dichas mitades de la rueda de plegado a fin de aplicar al material, el cual se mueve con respecto al conjunto de ruedas de corte y plegado, o viceversa, y cortar una ranura a traves del mismo.
Preferiblemente, las mitades de la rueda de plegado son accionadas y controladas para compresi6n de un material, al tiempo que se controla simultaneamente la herramienta de corte para se aplique al material comprimido y corte una ranura a traves del mismo, dando como resultado un corte mejor controlado, una mayor precisi6n y menos riesgo de agrietamiento. En la realizaci6n preferida, las mitades de la rueda de plegado y la herramienta de corte estan dispuestas y controladas para acoplamiento con el material en puntos de contacto situados esencialmente sobre una lfnea comun, paralela a un eje de rotaci6n de las mitades de la rueda de plegado.
DIBUJOS
La invenci6n se explica adicionalmente a continuaci6n con referencia a los dibujos diagramaticos anexos, que muestran una realizaci6n de la invenci6n y en los que
La figura 1 es una vista lateral que muestra el conjunto de ruedas de corte y plegado en un modo de plegado;
La figura 2 es una vista lateral fragmentaria similar a la de la figura 1, que muestra el conjunto de ruedas de corte y plegado en un modo de corte y plegado;
La figura 3 es una vista extrema recortada que muestra el conjunto de ruedas de corte y plegado en el modo de plegado, y
La figura 4 es una vista extrema similar a la de la figura 3, que muestra el conjunto de ruedas de corte y plegado operando sobre un material de banda corrugado en un modo de corte y plegado.
DESCRIPCION DETALLADA DE UNA REALIZACION DE LA INVENCION
Con referencia a los dibujos, un conjunto de ruedas de corte y plegado segun una realizaci6n preferida de la invenci6n comprende un disco circular 1 que tiene un filo de corte 2. El filo de corte puede formarse continuamente alrededor de toda la periferia del disco, o puede ser de tipo dentado. El disco 1 es giratorio y esta soportado m6vil entre un par de mitades giratorias 3 y 4 de una rueda de plegado, siendo las mitades de la rueda de plegado de igual dimensi6n radial. En este contexto, la expresi6n "mitades de rueda de plegado" hace referencia a una estructura de rueda de plegado mediante la cual se produce una lfnea de plegado por la depresi6n de un material corrugado o compresible de cualquier otra manera en dos lfneas paralelas tan escasamente separadas que tambien se comprime el material entre las lfneas, creando en la practica una sola lfnea de plegado que permita el plegado del material en un proceso de acabado subsiguiente. El disco es controlable para movimiento entre una posici6n no operativa (figuras 1 y 3), en la que dicho filo de corte esta retirado radialmente hacia el interior de las periferias exteriores 5 de las mitades de la rueda de plegado, y una posici6n operativa (figuras 2 y 4) en la que el filo decorte 2 se proyecta radialmente hacia el exterior de dichas periferias 5.
En una aplicaci6n util, el conjunto de ruedas de corte y plegado esta dispuesto en una maquina para producir piezas en tosco de envasado a partir de un material de banda corrugado o compresible de cualquier otra manera. Una mensula, cuya estructura puede adaptarse para desplazamiento lateral del conjunto de ruedas de corte y plegado con respecto a la maquina, posiciona el conjunto con respecto a un material de banda que se hace avanzar a traves de la maquina con el fin de que sea acoplado por el conjunto de ruedas de corte y plegado, formando el conjunto ranuras y pliegues en direcciones longitudinal y/o transversal con relaci6n a la direcci6n de alimentaci6n del material. Opcionalmente, pueden producirse de igual manera lfneas de corte y plegado curvadas o diagonales mediante un disefo y control apropiados de la estructura de soporte. Tfpicamente, el conjunto de ruedas de corte y plegado esta asociado con unos rodillos de contrapresi6n (no mostrados en los dibujos) que soportan el material de banda desde el lado opuesto y asisten a los conjuntos de ruedas de corte y plegado que operan en la direcci6n de alimentaci6n, o con un elemento de soporte transversal (no mostrado tampoco en los dibujos) que discurre transversalmente a la direcci6n de alimentaci6n y asiste a un conjunto de ruedas de corte y plegado que opera en la direcci6n transversal. Fijado a la mensula o formado integralmente con ella, esta dispuesto un portador 6. Segun se explicara con mayor detalle a continuaci6n, el portador 6 aloja unos cojinetes y unos medios de accionamiento para controlar el giro y movimientos de las mitades 3, 4 de la rueda de plegado y la herramienta o disco de corte 1.
La rueda de plegado del conjunto de ruedas de corte y plegado de la presente invenci6n comprende dos anillos 3 y 4, cada uno de los cuales esta formado con una periferia exterior y una interior. Los anillos 3 y 4 tienen una
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dimensi6n radial exterior igual y, tfpicamente, tambien tienen una dimensi6n radial interior igual. Las periferias interiores de los anillos 3, 4 estan guiadas sobre unos rodillos 7, 8 y 9, dispuestos para que los anillos giren libremente con sus centros situados sobre un eje comun de rotaci6n. Las periferias interiores de los dos anillos estan biseladas y recibidas, respectivamente, en muescas correspondientes formadas circunferencialmente sobre los rodillos. Las periferias exteriores de los anillos 3, 4 estan redondeadas hacia los lados orientados hacia fuera de la rueda de plegado. Los anillos estan articulados sobre los rodillos con una separaci6n axial, proporcionando entre ellos un hueco suficiente para que el disco 1 se mueva entre los anillos hacia una posici6n operativa, como se explicara adicionalmente mas adelante.
Los rodillos 7, 8 y 9 estan articulados para rotaci6n sobre unos cojinetes dispuestos sobre un elevador 10, que esta guiado en el portador 6 para movimientos lineales sustancialmente perpendiculares al material de banda, es decir, en una direcci6n vertical cuando el material de banda se hace avanzar horizontalmente por debajo del conjunto de ruedas de corte y plegado, como es tfpicamente el caso. El elevador 10 comprende un vastago vertical 11 que atraviesa el portador 6 y que es guiado en el a traves de una abertura formada en un miembro inferior del portador. En su extremo superior, el vastago 11 porta un bloque deslizante 12 que da apoyo rotativo a un rodillo 7 de las mitades 3, 4 de la rueda de plegado. El bloque deslizante 12 va guiado sobre unos pilares 13, 14 que cuelgan de un miembro superior del portador 6 que soportan un movimiento libre de atasco del elevador. En su extremo inferior, el vastago 11 porta una viga horizontal 15 que da apoyo rotativo a un par de rodillos 8 y 9 para las mitades 3, 4 de la rueda de plegado.
Las posiciones operativas del conjunto de ruedas de corte y plegado se controlan por la operaci6n de una unidad de potencia que actua entre el portador 6 y la viga 15. En la realizaci6n mostrada, dos cilindros 16 y 17 alimentados por aire estan fijados al portador, mientras que los pistones 18, 19 de los cilindros estan conectados a los extremos, respectivamente, de la viga 15. La extensi6n de los pistones extendera asf el levador 11, la viga 15, los rodillos 7, 8 y 9, y los anillos o mitades 3 y 4 de la rueda de plegado. Naturalmente, puede usarse lfquido hidraulico o electricidad para operar la(s) unidad(es) de potencia.
La herramienta de corte, es decir, el disco 1 descrito anteriormente, es portado por la viga 15 o, mas precisamente, esta articulado para rotaci6n libre sobre un cojinete 20 de pivote conectado a los extremos de pist6n de dos unidades 21 y 22 de cilindro que son portadas por la viga. Mediante la operaci6n de los cilindros 21 y 22, en esta realizaci6n accionados por aire, se controla el disco 1 para que se mueva con relaci6n a las mitades de la rueda de plegado y entre ellas, desde una posici6n no operativa mostrada en la figura 3, en la que el filo de corte 2 esta retirado dentro de las periferias exteriores 5 de las mitades 3 y 4 de la rueda de plegado, hasta una posici6n operativa mostrada en la figura 4, en la que el filo de corte sobresale radialmente hacia el exterior de dichas periferias para aplicarse al material y formar una ranura a traves del mismo.
Preferiblemente, en la practica la herramienta o disco de corte 1 se hace sobresalir mediante la operaci6n de los cilindros 21, 22 para formar una ranura a traves del material compresible, al tiempo que simultaneamente se activan las mitades 3, 4 de la rueda de plegado para compresi6n del material, reduciendo asf el grosor y evitando la necesidad de una longitud de corte excesiva a traves de dicho material, por ejemplo, el forro superior y la corrugaci6n de un material corrugado. Disponiendo la rueda de corte para que corte el material a traves de un hueco formado entre las mitades de una rueda de plegado dividida, los puntos de contacto entre el material y las mitades de la rueda de plegado y la rueda de corte, respectivamente, estan situados sustancialmente sobre una lfnea comun, paralela a un eje de rotaci6n del conjunto de ruedas de corte y plegado. Dado que el corte se realiza sobre un grosor de material reducido, pueden usarse discos de corte de un tamafo de diametro reducido. El diametro menor tambien permite un grosor reducido del disco, permitiendo un hueco mfnimo entre las mitades de la rueda de plegado. En otras palabras, dado que la compresi6n y el corte se realizan simultaneamente en mas o menos un unico punto, usando un disco de corte de pequefas dimensiones, se mejorara sustancialmente, mediante la presente invenci6n, la precisi6n con la cual pueden formarse ranuras a traves de un material corrugado o compresible de otra manera en una maquina de producci6n de piezas en tosco de envasado.
La disposici6n de la herramienta de corte para que opere de forma simultanea en sustancialmente el mismo punto que la herramienta de plegado hace mas facil de producir un programa de disefo de envasado, y tambien puede incrementar la capacidad de la maquina. La raz6n de esto ultimo es que se debera realizar normalmente un corte despues de la operaci6n de plegado con el fin de evitar grietas. Para garantizar esto, puede requerirse un movimiento hacia atras inactivo de la herramienta o puedan instalarse en sucesi6n multiples herramientas. Tal movimiento inactivo y tales instalaciones multiples se evitaran mediante la presente invenci6n.
Ademas, la proyecci6n de la herramienta de corte a traves de toda la extensi6n de un material corrugado llevara mas tiempo en comparaci6n con un material corrugado en un estado comprimido, en donde la herramienta s6lo tiene que proyectarse un par de milfmetros. Esta diferencia en la longitud de movimiento posibilita un aumento de la capacidad de la maquina, manteniendo aun la precisi6n del corte, especialmente cuando las herramientas se operan mientras el material se mueva con relaci6n al conjunto, o viceversa. Por ejemplo, esto es particularmente importante cuando se cortan ranuras o perforaciones cortas a traves de un material corrugado.
La realizaci6n preferida tambien es una soluci6n efectiva en peso que permite el uso de ruedas de plegado que tienen un radio mayor� con el fin de lograr lfneas de plegado mas facilmente dobladas, puede aplicarse una fuerza de prensado mayor desde las ruedas de plegado mas grandes sin agrietar el forro de papel de una plancha de papel corrugado.
5 En la realizaci6n mostrada, la herramienta de corte es un disco circular, el cual puede preferirse en relaci6n con planchas de papel corrugado. Sin embargo, pueden disponerse otros tipos de herramientas de corte entre las mitades de la rueda de plegado y estos pueden controlarse para un acoplamiento en un solo punto en cooperaci6n con la rueda de plegado dividida. �erramientas alternativas, tales como, por ejemplo, cortadores de laser, cortadores de chorro de agua, chorro de agua abrasiva y cuchillas no circulares, pueden usarse asf en combinaci6n con la
10 rueda de plegado dividida para lograr cortes de mayor precisi6n a traves de una secci6n comprimida de un material compresible. Aunque la invenci6n se explica con referencia a una maquina para producir piezas en tosco de envasado a partir de un material de banda que se hace avanzar a traves de la maquina, la estructura compacta sugerida de un conjunto de ruedas de corte y plegado es util igualmente en aplicaciones en las que se procesa un material estacionario por uno o mas conjuntos de ruedas de corte y plegado, accionados por movimiento con
15 relaci6n al material.
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Claims (14)

  1. REIVINDICACIONES
    1.
    Un conjunto de ruedas de corte y plegado que comprende una herramienta de corte (1) dispuesta entre un par de mitades giratorias (3, 4) de una rueda de plegado, teniendo las mitades (3, 4) de la rueda de plegado una dimensi6n radial exterior igual, siendo controlable dicha herramienta de corte (1), entre las mitades (3, 4) de la rueda de plegado, para proyectarla desde una posici6n no operativa radialmente dentro de las periferias exteriores (5) de la mitades (3, 4) de la rueda de plegado hasta una posici6n operativa radialmente exterior con respecto a dichas periferias exteriores (5).
  2. 2.
    El conjunto de ruedas de corte y plegado segun la reivindicaci6n 1, en el que la herramienta de corte es una rueda de corte (1) que tiene un filo de corte (2), siendo giratoria dicha rueda de corte (1) y estando soportada m6vil entre un par de mitades giratorias (3, 4) de la rueda de plegado, siendo las mitades (3, 4) de la rueda de plegado de una dimensi6n radial exterior igual y teniendo un centro comun de rotaci6n, siendo controlable la rueda de corte (1) para proyectar el filo de corte (2) desde una posici6n no operativa, en la que dicho filo de corte (2) esta retirado radialmente hacia el interior de las periferias exteriores (5) de las mitades (3, 4) de la rueda de plegado, hasta una posici6n operativa en la que el filo de corte (2) se proyecta radialmente hacia fuera de dichas periferias (5).
  3. 3.
    El conjunto de ruedas de corte y plegado segun la reivindicaci6n 2, en el que un eje de rotaci6n para la rueda de corte (1) esta desplazado con respecto al eje de rotaci6n de las mitades (3, 4) de la rueda de plegado.
  4. 4.
    El conjunto de ruedas de corte y plegado segun la reivindicaci6n 2, en el que el radio de la rueda de corte (1) es menor que el radio de las mitades (3, 4) de la rueda de plegado.
  5. 5.
    El conjunto de ruedas de corte y plegado segun la reivindicaci6n 2, en el que la rueda de corte (1) es guiada y controlada para movimiento lineal en la direcci6n radial de las mitades (3, 4) de la rueda de plegado.
  6. 6.
    El conjunto de ruedas de corte y plegado segun la reivindicaci6n 1 o 2, en el que las mitades (3, 4) de la rueda de plegado tienen forma de anillo.
  7. 7.
    El conjunto de ruedas de corte y plegado segun la reivindicaci6n 6, en el que las mitades (3, 4) de la rueda de plegado estan articuladas para rotaci6n sobre unos rodillos (7, 8, 9) que gufan una periferia interior, respectivamente, de las mitades de la rueda de plegado con forma de anillo.
  8. 8.
    El conjunto de ruedas de corte y plegado segun la reivindicaci6n 5, en el que el movimiento lineal de la rueda de corte (1) es perpendicular a un plano general del material.
  9. 9.
    El conjunto de ruedas de corte y plegado segun la reivindicaci6n 1, en el que la herramienta de corte es un cortador de laser, un cortador de chorro de agua, un cortador de chorro de agua abrasiva, una cuchilla no circular o cualquier otra herramienta de corte que sea controlable para operar a traves de un hueco definido por dos mitades de rueda de plegado.
  10. 10.
    Un metodo para formar ranuras a traves de un material compresible, en el que se proporciona y dispone una herramienta de corte (1) entre un par de mitades giratorias (3, 4) de una rueda de plegado en un conjunto de ruedas de corte y plegado, teniendo las mitades (3, 4) de la rueda de plegado una dimensi6n radial exterior igual y teniendo un centro comun de rotaci6n, comprendiendo el paso de controlar la herramienta de corte (1), entre las mitades (3, 4) de la rueda de plegado para proyectarla radialmente hacia fuera de las periferias exteriores (5) de las mitades (3, 4) de la rueda de plegado a fin de cortar una ranura a traves del material en una secci6n del mismo, que es comprimida simultaneamente por las mitades (3, 4) de la rueda de plegado mientras el material se mueve con respecto al conjunto de ruedas de corte y plegado, o viceversa.
  11. 11.
    El metodo segun la reivindicaci6n 10, en el que las mitades (3, 4) de la rueda de plegado y la herramienta de corte (1) se disponen para acoplamiento con el material en puntos de contacto situados sobre una lfnea comun paralela a un eje de rotaci6n de las mitades (3, 4) de la rueda de plegado.
  12. 12.
    Un metodo para formar ranuras a traves de un material compresible, en el que es proporciona y dispone una rueda de corte (1) que tiene un filo de corte (2) de modo que sea giratoria y este soportada m6vil entre un par de mitades giratorias (3, 4) de una rueda de plegado en un conjunto de ruedas de corte y plegado, siendo las mitades (3, 4) de igual dimensi6n radial exterior y teniendo un centro comun de rotaci6n, comprendiendo el paso de controlar la rueda de corte (1) para proyectar dicho filo de corte (2) radialmente hacia fuera de las periferias de las mitades (3, 4) de la rueda de plegado con el fin de cortar una ranura a traves del material mientras el material es movido con relaci6n al conjunto de ruedas de corte y plegado, o viceversa.
  13. 13.
    El metodo segun la reivindicaci6n 12, en el que las mitades (3, 4) de la rueda de plegado se activan para la compresi6n del material al tiempo que el filo de corte (2) es proyectado simultaneamente para cortar una ranura a traves del material compresible.
  14. 14.
    El metodo segun la reivindicaci6n 12, en el que las mitades (3, 4) de la rueda de plegado y el filo de corte (2) se
    disponen para acoplamiento con el material en puntos de contacto situados sobre una lfnea comun paralela a un eje de rotaci6n del conjunto de ruedas de corte y plegado.
    7 8 9
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