ES2864674T3 - Máquina y método para sellar el extremo final de una bobina de material en banda - Google Patents

Abstract

Máquina para cerrar el extremo final (LF) de una bobina (R) de material en banda, que comprende: un recorrido de avance de bobinas (P); a lo largo del recorrido de avance de bobinas, una estación de desenrollado, posicionamiento y sellado de extremo final (13), que comprende una abertura (21) que se extiende hacia abajo desde una entrada (19) debajo del recorrido de avance de bobinas, caracterizada por que por lo menos una primera boquilla con efecto Coanda (23) está colocada en la entrada (19) de la abertura (21), para generar un flujo de aire (A) que está adaptado para arrastrar al interior de la abertura (21) el extremo final (LF) de una bobina (R) que está en la estación de desenrollado, posicionamiento y sellado de extremo final (13).

Description

DESCRIPCIÓN

Máquina y método para sellar el extremo final de una bobina de material en banda

Campo técnico

En la presente memoria se divulgan unas máquinas para sellar el extremo final de bobinas de material en banda, por ejemplo, bobinas de papel tisú, para producir rollos de papel higiénico, papel de cocina y similares.

Técnica anterior

En la industria de transformación del papel, en particular papel tisú, con frecuencia es necesario desenrollar capas de papel a partir de carretes madre de gran diámetro y posteriormente rebobinar una o más capas unidas entre sí en bobinas que presentan diámetros iguales a las dimensiones de los rollos destinados para su consumo final y con una longitud axial igual a la anchura de las capas desenrolladas a partir de los carretes madre. El enrollado se lleva a cabo en máquinas conocidas como rebobinadoras y posteriormente las bobinas producidas se sellan uniendo el extremo final a la superficie cilíndrica de la bobina, para permitir las operaciones posteriores, en particular el corte en rollos y el embalado para su venta.

El extremo final de las bobinas se fija a la superficie cilíndrica de las bobinas mediante adhesión o, en algunos casos, mediante unión mecánica de capas. En el documento US 8652283 se divulgan máquinas para sellar el extremo final de bobinas mediante unión mecánica de capas. El documento US 2015/0191325 divulga una máquina para sellar el extremo final de bobinas alternativamente mediante adhesión o unión mecánica de capas.

Los documentos US 2015/0041045, US 2015/0013887, EP 0541496 y US 5681421 divulgan otras máquinas para sellar el extremo final de bobinas utilizando cola. En el documento US2015/0191325 A1 se divulgan una máquina y un método relacionado que se considera que representan la técnica anterior más cercana.

Aunque las máquinas del estado de la técnica son muy eficientes y rápidas, presentan algunos inconvenientes, en particular debido a su dimensión considerable. Esta longitud afecta a la longitud total de la línea de transformación. Otras ineficiencias se encuentran en máquinas con aberturas de succión. Estas máquinas requieren una alta potencia debido a pérdidas inevitables y son particularmente ruidosas.

Por tanto, existe la necesidad de mejoras adicionales para máquinas para sellar el extremo final de bobinas de material en banda, que superen total o parcialmente los inconvenientes de máquinas de la técnica anterior. Sumario de la invención

Según un primer aspecto, se divulga una máquina para sellar el extremo final de bobinas de material en banda, que comprende un recorrido de avance de bobinas, a lo largo del cual está dispuesta una estación de desenrollado, posicionamiento y sellado de extremo final. Esta estación de desenrollado, posicionamiento y sellado de extremo final puede comprender una abertura que se extiende hacia abajo desde una entrada debajo del recorrido de avance de bobinas. Ventajosamente, puede colocarse al menos una boquilla con efecto Coanda en la entrada de la abertura, posicionada y dispuesta para generar un flujo de aire dirigido para arrastrar al interior de la abertura el extremo final de una bobina que está en la estación de desenrollado, posicionamiento y sellado de extremo final. De esta manera, se obtiene una máquina particularmente compacta.

Según un aspecto adicional, en la presente memoria se divulga un método para sellar un extremo final de bobinas de material en banda enrollado. El método comprende las siguientes etapas: mover la bobina a lo largo de un recorrido de avance hasta una estación de desenrollado, posicionamiento y sellado de extremo final; mientras la bobina está sujeta en la estación de desenrollado, posicionamiento y sellado de extremo final, desenrollar el extremo final de la bobina e insertar el extremo final por medio de un chorro de aire desde por lo menos una primera boquilla con efecto Coanda en una abertura ubicada debajo del recorrido de avance. La bobina es girada mientras se sujeta en la estación de desenrollado, posicionamiento y sellado de extremo final, hasta que el extremo final del material en banda está en una posición determinada. Posteriormente, se sella el extremo final y se mueve la bobina fuera de la estación de desenrollado, posicionamiento y sellado de extremo final, a lo largo del recorrido de avance. El sellado del extremo final puede tener lugar con un sistema de unión mecánica de capas o con un sistema de adhesión. En este segundo caso, algunas formas de realización comprenden un conjunto de aplicador de cola posicionado en la salida de la estación de desenrollado, posicionamiento y sellado de extremo final. Algunas formas de realización pueden comprender elementos de unión mecánica de capas y un conjunto de aplicador de cola en combinación en la misma máquina. Esto permite sellar el extremo final únicamente de manera mecánica o únicamente mediante adhesión.

Según un aspecto adicional, está prevista una máquina para sellar el extremo final de bobinas de material en banda, que comprende: un recorrido de avance de bobinas; a lo largo del recorrido de avance de bobinas, una estación de desenrollado, posicionamiento y sellado de extremo final, que comprende una abertura que se extiende hacia abajo desde una entrada debajo del recorrido de avance de bobinas; unos primeros elementos de unión mecánica de capas del material en banda y segundos elementos de unión mecánica de capas, posicionados a lo largo de dicha abertura, debajo del recorrido de avance de bobinas. Los primeros elementos de unión mecánica de capas y los segundos elementos de unión mecánica de capas pueden estar dispuestos separados unos de otros a dos distancias diferentes del recorrido de avance de bobinas, a lo largo de la extensión de la abertura. Unos de los primeros y segundos elementos de unión mecánica de capas están dispuestos y configurados para formar un pliegue intermedio a lo largo de una porción de material en banda, por ejemplo, normalmente a una distancia aproximadamente igual a la extensión circunferencial de la bobina. Los otros de entre dichos primeros y segundos elementos de unión mecánica de capas están configurados y dispuestos para unir el extremo final al pliegue intermedio por medio de unión mecánica de capas.

En este caso, la inserción del extremo final en la abertura puede tener lugar con una boquilla con efecto Coanda, o también con un sistema de inserción diferente, por ejemplo, mediante succión.

Según todavía otro aspecto, está previsto un método para sellar un extremo final de una bobina de material en banda enrollado, que comprende la etapa de mover la bobina a lo largo de un recorrido de avance hasta una estación de desenrollado, posicionamiento y sellado de extremo final. En la estación de desenrollado, posicionamiento y sellado de extremo final, se sujeta la bobina con su eje en una posición sustancialmente fijada y se hace girar para desenrollar el extremo final a partir de la bobina e insertar el extremo final, por medio de chorros de aire, succión o de cualquier otra manera, en una abertura ubicada debajo del recorrido de avance. La bobina es girada en la estación de desenrollado, posicionamiento y sellado de extremo final, hasta que el extremo final del material en banda está en una posición determinada dentro de dicha abertura. Después se genera un pliegue intermedio mediante unión mecánica de capas a lo largo del material en banda desenrollado a partir de la bobina, a una distancia con respecto al extremo final aproximadamente igual a la circunferencia de la bobina. El material en banda se enrolla sobre la bobina, al tiempo que se mantiene la bobina en la estación de desenrollado, posicionamiento y sellado de extremo final con su eje sustancialmente estacionario, hasta que el extremo final está adyacente al pliegue intermedio, para unir el extremo final al pliegue intermedio mediante unión mecánica de capas. Finalmente, se retira la bobina a partir de la estación de desenrollado, posicionamiento y sellado de extremo final.

Características y formas de realización adicionales del método se describen a continuación en la presente memoria y en las reivindicaciones adjuntas, que forman parte de la presente descripción.

Breve descripción de los dibujos

La invención se entenderá mejor siguiendo la descripción y los dibujos adjuntos, que muestran formas de realización prácticas. Más específicamente, en los dibujos:

la figura 1 ilustra una sección según un plano vertical y longitudinal de una máquina para sellar el extremo final de bobinas de material en banda según la presente divulgación;

la figura 2 ilustra una sección similar a la de la figura 1 según un plano longitudinal paralelo al de la figura 1;

la figura 3 ilustra una vista axonométrica de una corredera que soporta unas ruedas de unión mecánica de capas y boquillas con efecto Coanda de la máquina de las figuras 1 y 2;

las figuras 4A a 4E ilustran una secuencia de funcionamiento de la máquina de las figuras 1 a 3;

la figura 4X ilustra un aumento de un detalle de la figura 4D;

las figuras 5A y 5B ilustran una segunda forma de realización en dos etapas del ciclo de funcionamiento.

Descripción detallada de formas de realización

La siguiente descripción detallada de las formas de realización a modo de ejemplo se refiere a los dibujos adjuntos. Los mismos números de referencia en diferentes dibujos identifican elementos iguales o similares. Adicionalmente, los dibujos no están dibujados a escala. Además, la siguiente descripción detallada no limita la invención. En vez de eso, el alcance de la invención está definido por las reivindicaciones adjuntas.

La referencia a lo largo de toda la memoria a “una forma de realización” o “ la forma de realización” o “algunas formas de realización” significa que el rasgo, estructura o característica particular descrito en relación con una forma de realización está incluido en al menos una forma de realización del objeto divulgado. Por tanto, la aparición de la frase “en una forma de realización” o “en la forma de realización” o “en algunas formas de realización” en diversos lugares a lo largo de toda la memoria descriptiva no se refiere necesariamente a la(s) misma(s) forma de realización/formas de realización. Además, los rasgos, estructuras o características particulares pueden combinarse de cualquier manera adecuada en una o más formas de realización.

Con referencia inicial a las figuras 1 a 3, una forma de realización posible de una máquina para sellar el extremo final LF de bobinas R de material en banda N se indica en su conjunto con 1. La máquina 1 comprende un recorrido de avance P para las bobinas R que van a procesarse. En la forma de realización ilustrada, el recorrido de avance P está definido entre un elemento flexible superior continuo 3 y una superficie de rodadura inferior 5. El elemento flexible superior 3 puede comprender una pluralidad de cintas continuas paralelas entre sí.

El elemento flexible 3 puede ser soportado por un conjunto 20, cuya posición puede ajustarse según la flecha f20 para moverse hacia y aleándose de la superficie de rodadura 5 y ajustar la dimensión vertical del recorrido de avance P según el diámetro de las bobinas R que van a procesarse. El conjunto 20 puede soportar un conjunto de ruedas locas 22 sobre las cuales se guía el elemento flexible 3 y una rueda motriz 24, que controla a través de un motor, no mostrado, el movimiento del elemento flexible 3 en los dos sentidos indicados por la doble flecha f3. Cada rueda loca 22 y la rueda motriz pueden consistir en un único rodillo o en una pluralidad de poleas coaxiales, sobre cada una de las cuales puede guiarse una cinta continua respectiva, formando las diversas cintas continuas el elemento flexible 3.

La superficie de rodadura 5 puede estar parcialmente definida por una de las superficies 7 de un distributor giratorio 9, dispuesto para girar alrededor de un eje sustancialmente horizontal 9A, formando aproximadamente ángulos rectos con respecto al recorrido de avance P de las bobinas R. El distributor giratorio 9 gira según la flecha f9 para introducir bobinas individuales R en el recorrido de avance P Las bobinas R pueden proceder de una rebobinadora posicionada aguas arriba de la máquina 1.

Aguas abajo del distributor giratorio 9, con respecto al sentido de avance de las bobinas R indicado con la flecha F, la superficie de rodadura 5 está definida por una superficie 11, por ejemplo, formada por una lámina o por una pluralidad de láminas paralelas y alineadas en la dirección del eje de las bobinas R.

Una estación de desenrollado, posicionamiento y sellado de extremo final 13 LF de las bobinas R, descrita a continuación con más detalle, está dispuesta entre el distributor rotatorio 9 y la superficie 11.

En la forma de realización ilustrada, un rodillo de contacto periférico 15 de las bobinas R está previsto en la estación de desenrollado, posicionamiento y sellado 13 del extremo final LF de cada bobina R. El rodillo de contacto periférico 15 está dispuesto con su eje de rotación 15A formando aproximadamente ángulos rectos con respecto al sentido de avance F de las bobinas R en el recorrido de avance P, debajo de la superficie de rodadura 5. El rodillo de contacto con bobina periférica 15 sobresale con una porción de su superficie cilíndrica hacia el interior del recorrido de avance P, definiendo así, junto con el elemento flexible 3, una posición para sujetar las bobinas R en la estación 13, con los fines que se explicarán a continuación.

Está previsto un haz o perfil 17 adyacente al rodillo de contacto periférico 15 de las bobinas R, con una primera superficie 17A orientada hacia el recorrido de avance P y una segunda superficie 17B que se extiende hacia abajo debajo del recorrido de avance P y orientadas aguas abajo con respecto al sentido de avance F de las bobinas R.

Una entrada 19 de una abertura 21 que se extiende hacia abajo empezando desde el recorrido de avance P, debajo de la superficie de rodadura 5, está definida entre el perfil 17 y la superficie 11. La abertura 21 puede estar definida, por ejemplo, en un conducto con una sección transversal rectangular alargada, cuya dimensión en la dirección que forma ángulos rectos con el plano de las figuras 1 y 2 es igual o superior a la longitud axial de la bobina R. De esta manera, una parte de material en banda N puede desenrollarse a partir de la bobina e insertarse en la abertura 21. Tal como se describirá en detalle a continuación, a diferencia de las máquinas de la técnica anterior, el extremo final del material en banda N se inserta en la abertura 21 preferentemente por medio de un chorro de aire laminar, evitando la utilización de sistemas de succión.

Con este fin, una o más boquillas con efecto Coanda 23, cuya estructura se ilustra en las secciones de las figuras 2 y 4A a 4E y en la figura 3, están dispuestas en la entrada 19 de la abertura 21. En la forma de realización ilustrada, la boquilla con efecto Coanda 23 está de hecho dividida en una pluralidad de secciones de boquilla dispuestas según una dirección transversal D (figura 3) formando aproximadamente ángulos rectos con respecto al recorrido de avance P La boquilla con efecto Coanda 23 está orientada, con respecto a la abertura 21 y a su entrada 19, para generar un flujo de aire A orientado desde la entrada 19 hacia el interior de la abertura 21 para arrastrar al interior de la abertura 21 el extremo final LF y una porción de material en banda N adyacente al extremo final LF, desenrollándose dicha parte tal como se describe a continuación a partir de la bobina R situada en la estación de desenrollado, posicionamiento y sellado 13.

Las diversas partes de la boquilla con efecto Coanda 23 pueden estar montadas sobre una corredera 25 provista de un movimiento de vaivén según la dirección D, controlado por un accionador, por ejemplo, un motor eléctrico 27 (figura 3). Este último gira, con un movimiento giratorio de vaivén, una rueda dentada 29 alrededor de la cual se arrastra una cadena, una cinta u otro elemento flexible continuo 31. La corredera 25 está restringida al elemento flexible 31 para moverse con un movimiento de traslación de vaivén.

La corredera 25 es guiada sobre unas guías 26, sobre las que están enganchadas unas almohadillas 28 fijadas a unos estribos 30 a los que está fijada una lámina 32 doblada en forma de una L invertida, para formar alas 32A que se extienden en el sentido de avance F de las bobinas en el recorrido de avance P, para dar continuidad a la superficie de rodadura 5.

Además de la boquilla con efecto Coanda 23, la corredera 25 soporta una pluralidad de ruedas de unión mecánica de capas 33. Las ruedas de unión mecánica de capas 33 están dispuestas entre porciones de la boquilla con efecto Coanda 23. Dicho de otro modo, la boquilla con efecto Coanda 23 está interrumpida en diversos puntos para albergar las ruedas de unión mecánica de capas 33.

En la forma de realización ilustrada, tal como también se muestra en la figura 1, que ilustra una sección en un plano vertical que pasa a través del eje de rotación de una de las ruedas de unión mecánica de capas 33, cada rueda de unión mecánica de capas 33 está montada en un respectivo árbol de soporte 35. El eje B-B de cada árbol de soporte 35 está formando aproximadamente ángulos rectos con respecto al recorrido de avance P de las bobinas R y está dispuesto debajo de la superficie de rodadura 5. Cada rueda 33 está montada de manera loca sobre su árbol 35 para girar sobre el eje B-B en las etapas para sellar el extremo final de bobina, tal como se describe a continuación.

En la forma de realización ilustrada, cada árbol de soporte 35 está soportado por un estribo pivotante 37 articulado alrededor de un eje sustancialmente horizontal 37A. Para cada rueda de unión mecánica de capas 33 y estribo pivotante 37 respectivo, puede proporcionarse un accionador 39, por ejemplo, un accionador neumático. También será posible proporcionar un único accionador para hacer funcionar más de una rueda de unión mecánica de capas 33, por ejemplo, también todas las ruedas de unión mecánica de capas 33.

En el ejemplo ilustrado, el accionador 39 hace que el estribo pivotante 37 respectivo, y por tanto la rueda de unión mecánica de capas 33, pivote alrededor del eje 37A según la doble flecha f37 (figura 1). La figura 1 muestra, con una línea continua y con una línea discontinua, las dos posiciones alternativas que puede adoptar cada rueda de unión mecánica de capas 33, como resultado de los accionadores 39, pivotando alrededor del eje 37A. En la posición mostrada con línea discontinua, la rueda 33 está a una distancia con respecto a la superficie 17B del perfil 17, tal como para permitir el acceso a la entrada 19 de la abertura 21 que se extiende debajo de la superficie de rodadura 5.

En algunas formas de realización, una segunda boquilla con efecto Coanda 41 está fijada a la lámina 32 de la corredera 25, posicionada debajo la boquilla con efecto Coanda 23 y orientada de modo que el chorro de aire generado por la misma está orientado a aproximadamente 90° con respecto al chorro de aire generado por la boquilla con efecto Coanda 23.

La segunda boquilla con efecto Coanda 41 también puede estar dividida en unas partes dispuestas entre las ruedas de unión mecánica de capas 33. La segunda boquilla con efecto Coanda 41 también puede estar dividida, de hecho, en una pluralidad de segmentos o secciones, establecidos a una distancia unos de otros a lo largo de la dirección D.

Tal como puede observarse en las figuras 2 y 4A a 4E, la segunda boquilla con efecto Coanda 41 está orientada y posicionada de modo que un chorro de aire A1 generado por la misma está orientado hacia una luz definida entre el rodillo de contacto periférico de bobinas 15 y una serie de ruedas de unión mecánica de capas 43 adicionales. Al igual que para la primera boquilla con efecto Coanda 23, la segunda boquilla con efecto Coanda 41 también genera un chorro de aire laminar.

Las ruedas de unión mecánica de capas 43 pueden ser soportadas por uno o más brazos 45 que pivotan alrededor de un eje sustancialmente horizontal 5A. Preferentemente, cada rueda de unión mecánica de capas 43 está montada sobre su propio brazo independiente, para poder pivotar independientemente de las otras ruedas de unión mecánica de capas. El número 47 muestra uno o más accionadores, por ejemplo, accionadores neumáticos, que presionan las ruedas de unión mecánica de capas 43 según la flecha f43 contra la superficie cilíndrica del rodillo de contacto periférico de bobinas 15. Preferentemente, si cada rueda de unión mecánica de capas 43 está soportada por su propio brazo pivotante 45, un accionador independiente 47 está asociado con cada rueda de unión mecánica de capas 43.

A continuación, se ilustrará el funcionamiento de la máquina descrita anteriormente, con referencia específica a la secuencia de las figuras 4A a 4E.

Haciendo referencia en primer lugar a la figura 4A, se ha llevado una bobina R al interior de la estación de desenrollado, posicionamiento y sellado de extremo final 13, por medio del movimiento según la flecha f3 del elemento flexible 3. La bobina R está en una posición definida por el elemento flexible 3 y por el rodillo de contacto periférico de bobinas 15. En esta posición, la bobina R está parada, manteniendo su eje AR en una posición sustancialmente estacionaria para las etapas de funcionamiento posteriores. El eje AR de la bobina se sujeta en la posición sustancialmente fijada moviendo la ramificación inferior del elemento flexible 3 a una velocidad igual a la velocidad periférica del rodillo de contacto periférico 15. Estos dos elementos se mueven en sentidos de tal manera que los puntos de contacto respectivos del elemento flexible 3 y del rodillo 15 con la bobina R presentan velocidades diferentes, tal como se indica por las flechas en la figura 4A.

Por consiguiente, la bobina R gira sobre el eje AR, permaneciendo con dicho eje en una posición sustancialmente fijada. Los sentidos de rotación de los elementos 3 y 15 son de tal manera que la bobina R gira en el sentido de enrollado.

Durante esta etapa, se generan unos chorros de aire G que interceptan la superficie cilíndrica de la bobina R por medio de las boquillas 51 que pueden soportarse por el conjunto 20. Durante el giro de la bobina R sobre su eje AR, el extremo final LF de la bobina entra en la corriente de aire de los chorros de aire G. La corriente de aire desprende el extremo final LF a partir de la superficie cilíndrica de la bobina R y lleva dicho extremo final LF sobre la entrada 19 de la abertura 21.

La generación de un flujo de aire mediante la primera boquilla con efecto Coanda 23 posicionada en la entrada 19 de la abertura 21 hace que el extremo final LF entre en dicha abertura 21, tal como se muestra en la figura 4A, en la que se muestra el extremo final LF en tres posiciones distintas que muestran el movimiento del extremo final LF bajo el efecto de las corrientes de aire generadas por las boquillas 51 y por la boquilla con efecto Coanda 23.

Una vez que se ha insertado el extremo final LF en la abertura 21, se invierten los sentidos del movimiento del rodillo de contacto periférico 15 y del elemento flexible 3, tal como se muestra mediante las flechas en la figura 4B. Por consiguiente, la bobina R empieza a girar en el sentido de desenrollado y, como resultado de la corriente de aire generada por la primera boquilla con efecto Coanda 23, se tira del extremo final LF al interior de la abertura 21 que pasa por delante de una célula fotoeléctrica 53 u otro elemento de detección. El desenrollado de la bobina R continúa hasta que, basándose en la señal generada por la célula fotoeléctrica 53 y en el movimiento angular del rodillo de contacto periférico 15 y/o del movimiento lineal del elemento flexible 3 (que puede detectarse mediante un codificador), se ha desenrollado una longitud adecuada de material en banda N que forma la bobina R dentro de la abertura 21.

En otras formas de realización, en vez de utilizar la señal de rotación del rodillo de contacto periférico 15 y/o el movimiento del elemento flexible 3, es posible determinar la longitud de material en banda N desenrollado por medio de una segunda célula fotoeléctrica 53A manteniendo el elemento flexible 3 moviéndose en el sentido opuesto con respecto al sentido de rotación del rodillo de contacto periférico 15 y a la misma velocidad que este último, hasta que el extremo final LF ha alcanzado la segunda célula fotoeléctrica 53A.

La longitud de material en banda N desenrollado en la abertura 21 permite que se forme un pliegue Np en el material en banda por medio de las ruedas de unión mecánica de capas 43 y el rodillo de contacto periférico 15.

Después de alcanzar la cantidad de material en banda N desenrollado en la abertura 21, el rodillo de contacto periférico 15 y el elemento flexible 3 pueden continuar moviéndose en sentidos tales como para provocar un desenrollado adicional de material en banda N, mientras que se activa la segunda boquilla con efecto Coanda 41, tal como se muestra en la figura 4C. La referencia A1 indica el flujo de aire laminar generado por la segunda boquilla con efecto Coanda 41. Este flujo de aire A1 empuja el material en banda N al interior de la luz entre el rodillo de contacto periférico de bobinas 15 y las ruedas de unión mecánica de capas 43, para formar, junto con el movimiento de rotación del rodillo de contacto periférico 15, un pliegue transversal Np. La presión con la que las ruedas de unión mecánica de capas 43 presionan contra el rodillo 15 es tal como para unir mecánicamente las dos porciones del pliegue Np y estabilizar dicho pliegue. Las ruedas de unión mecánica de capas 43 pueden montarse de manera loca en sus ejes y arrastrarse en rotación como resultado de la fricción con el rodillo de contacto periférico de bobinas 15.

Después de haberse formado el pliegue de material en banda Np en la luz de unión mecánica de capas y haberse estabilizado dicho pliegue como resultado de la unión mecánica de capas, es decir de la alta presión entre las ruedas de unión mecánica de capas 43 y el rodillo de contacto periférico 15, puede rebobinarse la bobina R. Con este fin, se invierten el sentido de rotación del rodillo de contacto periférico de bobinas 15 y el sentido de movimiento del elemento flexible 3 para rebobinar la porción de material en banda N anteriormente desenrollada dentro de la abertura 21. Después de haberse rebobinado en la bobina una parte del material en banda N anteriormente desenrollado, puede ralentizarse o detenerse el rodillo de contacto periférico de bobinas 15, de modo que la bobina R empieza a rodar a lo largo del recorrido de avance P como resultado del empuje conferido por el elemento flexible 3. Durante este movimiento de rodadura, el material en banda N continúa rebobinándose.

El rebobinado del material en banda N es controlado para mover el pliegue Np y el extremo final LF hasta la entrada 19 de la abertura 21, tal como se muestra en la figura 4D y en el aumento de la figura 4X. La figura 4D muestra dos posiciones diferentes de la bobina R: en la primera posición mostrada con una línea discontinua, la bobina R todavía está en contacto con el rodillo de contacto periférico 15, mientras que en la posición mostrada con una línea continua la bobina R ha perdido el contacto con el rodillo de contacto periférico 15 y está entre el elemento flexible 3 y la superficie superior 17A del haz o perfil 17, cuya superficie forma parte de la superficie de rodadura 5.

Para llevar el pliegue Np y el extremo final LF para que coincidan en la posición ilustrada en las figuras 4D y 4X, el pliegue transversal Np se forma a una distancia con respecto al extremo final LF aproximadamente igual a la dimensión circunferencial de la bobina R. Dicho de otro modo, una vuelta completa de material en banda N está presente entre el pliegue Np y el extremo final LF.

Después de alcanzar la posición de la figura 4D, el elemento flexible 3 puede detenerse temporalmente y las ruedas de unión mecánica de capas 33 en la corredera 25 se llevan a la posición de la figura 4E, presionando contra la superficie 17B del perfil o haz 17. La superficie 17B forma una superficie de presión que coopera con las ruedas de unión mecánica de capas 33. Una vez que las ruedas de unión mecánica de capas 33 se han llevado a la posición de presión contra la superficie 17B, la corredera 25 se traslada según la flecha D (figura 3) realizando una o más carreras de vaivén. Por tanto, el pliegue Np y el extremo final LF se unen entre sí como resultado de la presión entre las ruedas de unión mecánica de capas 33 y la superficie de presión 17B. Esta presión une mecánicamente el pliegue Np y el extremo final LF entre sí. Las carreras de vaivén de las ruedas de unión mecánica de capas 33, que ruedan sobre la superficie de presión 17B, son de una longitud tal como para generar líneas de unión mecánica de longitud adecuada en la dirección paralela al eje AR de la bobina R. En algunos casos, la carrera puede ser igual o mayor que el paso entre dos ruedas de unión mecánica de capas 33 consecutivas, para generar una línea de unión continua.

Después de llevar a cabo la unión mecánica mediante unión mecánica de capas del extremo final LF y el pliegue Np de material en banda, la bobina R puede continuar su movimiento de rodadura y retirarse a partir de la estación de desenrollado, posicionamiento y sellado 13. El movimiento de retirada se obtiene reiniciando el elemento flexible 3.

En la forma de realización descrita anteriormente, el extremo final se sella sin la utilización de cola, con un sistema exclusivamente mecánico, y con la formación de un pliegue Np sobre el cual se fija el extremo final LF para formar una bobina R que es fácil de abrir como resultado de la presencia del pliegue de material en banda que sobresale a partir de la superficie cilíndrica de la bobina R.

En otras formas de realización, la ventaja de una boquilla con efecto Coanda puede utilizarse para insertar el extremo final LF en la abertura 21 de la máquina 1, al tiempo que se realiza un sellado convencional del extremo final LF utilizando cola. Las figuras 5A y 5B muestran dos etapas de funcionamiento de una máquina, de nuevo indicada con 1, para sellar el extremo final LF mediante adhesión. Los mismos números de referencia designan unas partes que son iguales o equivalentes a las de la máquina en las figuras 1 a 4E. Estas partes no se describen de nuevo en detalle.

En la forma de realización de las figuras 5A y 5B, se prescinde tanto de las ruedas de unión mecánica de capas 33 como de las ruedas de unión mecánica de capas 43. La corredera 25 también puede omitirse. Además, se proporciona una única boquilla con efecto Coanda 23, que puede estar montada en una posición estacionaria cerca de la entrada 19 de la abertura 21, mientras que se prescinde de la segunda boquilla con efecto Coanda 41.

Un dispensador de cola 61, que comprende un elemento de dispensador de cola 63, está posicionado a lo largo de la superficie 11 que forma parte de la superficie de rodadura 5 aguas abajo de la estación de desenrollado, posicionamiento y sellado 13. En la forma de realización ilustrada, el aplicador de cola 61 comprende un depósito 65 que contiene cola C en el que se sumerge periódicamente una pala 67 u otro elemento de aplicador, que forma parte del elemento de dispensador de cola 61. De una manera conocida, la pala 67 puede moverse a la ranura o abertura 69 posicionada a lo largo de la superficie de rodadura 5, cuando se requiere adherir la bobina R.

La figura 5A muestra la etapa de apertura del extremo final LF por medio de los chorros de aire G generados por las boquillas 51 soportadas en el conjunto 20, mientras que el elemento flexible 3 y el rodillo de contacto periférico 15 de las bobinas R se mueven según las flechas indicadas en la figura, manteniendo la bobina R girando en el sentido de enrollado, con el eje AR de la bobina en una posición estacionaria.

Una célula fotoeléctrica 52 detecta la posición del extremo final LF cuando está insertado en la abertura 21 como resultado de la corriente de aire generada por la boquilla con efecto Coanda 23. La posición del extremo final LF puede alcanzarse girando la bobina R siempre y solo en el sentido de enrollado, o invirtiendo la rotación en el sentido de desenrollado, si el extremo final LF no alcanza la célula fotoeléctrica 52 como resultado de desprendimiento del extremo final LF a partir de la superficie cilíndrica de la bobina R solo.

Una vez que el extremo final LF ha alcanzado la posición definida por la célula fotoeléctrica 52, el rodillo de contacto periférico 15 puede detenerse, mientras que el elemento flexible 3 continúa moviéndose según las flechas indicadas en las figuras 5A y 5B, provocando la rodadura de la bobina R a lo largo de la superficie 5 sobre la ranura o abertura 69 en la que se ha posicionado mientras tanto la pala 67 (figura 5B). De esta manera, se aplica una línea de cola a la superficie cilíndrica de la bobina R, mientras la bobina R está rodando sobre la superficie de rodadura 5. La rodadura también provoca el rebobinado del extremo final LF, que cubrirá la línea de cola aplicada por la pala 67.

En la forma de realización de las figuras 5A y 5B, la adhesión del extremo final LF tiene lugar de una manera sustancialmente conocida, pero el posicionamiento del extremo final LF en la abertura 21 se produce de una manera mucho más sencilla y eficiente con respecto a máquinas de la técnica anterior, mediante la utilización de la boquilla con efecto Coanda 23.

En vez de un aplicador de cola 61 de tipo rodante (es decir, en el que la cola se aplica a la bobina cuando esta última rueda sobre una posición en la que se ha colocado el cola, por ejemplo por medio de una pala o por medio de una boquilla de desbordamiento o similar) puede estar previsto un aplicador de cola de tipo diferente, por ejemplo con una boquilla o una serie de boquillas fijas o móviles, que pueden orientarse para aplicar la cola al extremo final desenrollado y/o a la superficie cilíndrica de la bobina. En algunas formas de realización, pueden montarse boquillas de cola sobre una corredera similar a la corredera 25. Las boquillas de cola pueden montarse sobre la corredera 25 junto con las ruedas de unión mecánica de capas 33 y utilizarse en combinación con, o alternativamente a, las ruedas de unión mecánica de capas.

En algunas formas de realización modificadas, la máquina 1 puede comprender los elementos de unión mecánica de capas formados por las ruedas 33 y por la superficie 17B y/o los elementos de unión mecánica de capas formados por el rodillo de contacto periférico de bobinas 15 y por las ruedas de unión mecánica de capas 43, en combinación con un aplicador de cola, del tipo mostrado en las figuras 5A, 5B, u otro tipo de aplicador de cola. En este caso, es posible utilizar los elementos de unión mecánica de capas para formar un pliegue estabilizado a lo largo del extremo final, en esencia duplicando el grosor del material en banda, que se pliega sobre sí mismo en la zona de extremo. Una vez que se ha plegado el extremo final por medio de los elementos de unión mecánica de capas, el extremo final plegado puede sellarse mediante adhesión.

Por ejemplo, la máquina puede estar desprovista de ruedas de unión mecánica de capas 33 y puede estar provista únicamente de las ruedas de unión mecánica de capas 43, en combinación con boquillas de dispensador de cola soportadas por la corredera 25. En este caso, la máquina puede llevar a cabo el sellado de extremo final, por ejemplo, plegando el extremo final con las ruedas de unión mecánica de capas 43 cooperando con el rodillo de contacto periférico de bobinas 15 y después sellando el extremo final mediante adhesión. Alternativamente, si no se requiere la producción de bobinas que son fáciles de abrir, que presentan un extremo final doblado sobre sí mismo, los elementos de unión mecánica de capas permanecen inoperativos. En vez de boquillas montadas sobre la corredera 25, esto puede omitirse y puede proporcionarse en su lugar un dispensador de cola tal como en las figuras 5A, 5B.

Una máquina equipada tanto con los elementos de unión mecánica de capas como con el dispensador de cola en combinación puede funcionar según cualquiera de los métodos descritos, ofreciendo una elevada flexibilidad.

Claims (16)

REIVINDICACIONES

1. Máquina para cerrar el extremo final (LF) de una bobina (R) de material en banda, que comprende:

un recorrido de avance de bobinas (P);

a lo largo del recorrido de avance de bobinas, una estación de desenrollado, posicionamiento y sellado de extremo final (13), que comprende una abertura (21) que se extiende hacia abajo desde una entrada (19) debajo del recorrido de avance de bobinas,

caracterizada por que por lo menos una primera boquilla con efecto Coanda (23) está colocada en la entrada (19) de la abertura (21), para generar un flujo de aire (A) que está adaptado para arrastrar al interior de la abertura (21) el extremo final (LF) de una bobina (R) que está en la estación de desenrollado, posicionamiento y sellado de extremo final (13).

2. Máquina según la reivindicación 1, en la que, en la estación de desenrollado, posicionamiento y sellado de extremo final (13), está previsto un rodillo de contacto periférico de bobinas (15), posicionado debajo del recorrido de avance de bobinas.

3. Máquina según la reivindicación 1 o 2, que comprende unos elementos (23) para la unión mecánica de capas del material en banda, posicionados a lo largo de la abertura (21), debajo del recorrido de avance de bobinas.

4. Máquina según las reivindicaciones 2 y 3, en la que los elementos de unión mecánica de capas comprenden el rodillo de contacto periférico de bobinas (15).

5. Máquina según la reivindicación 4, en la que los elementos de unión mecánica de capas comprenden asimismo por lo menos una rueda de unión de capas (43; 33) que coopera con el rodillo de contacto periférico de bobinas (15).

6. Máquina según la reivindicación 3, 4 o 5, que comprende por lo menos una segunda boquilla con efecto Coanda (41) en dicha abertura (21), para arrastrar el material en banda hacia los elementos de unión mecánica de capas.

7. Máquina según las reivindicaciones 5 y 6, en la que dicha segunda boquilla con efecto Coanda (41) está dispuesta para arrastrar el material en banda al interior de una luz formada por el rodillo de contacto periférico de bobinas (15) y la rueda de unión mecánica de capas (33).

8. Máquina según una o más de las reivindicaciones 3 a 7, en la que unos elementos de unión mecánica de capas adicionales están asociados con la entrada (19) de la abertura (21).

9. Máquina según la reivindicación 8, en la que los elementos de unión mecánica de capas adicionales comprenden unos elementos de presión (33) dispuestos sobre un primer lado de la entrada (19), que cooperan con una superficie de presión (17B) posicionada sobre un segundo lado de la abertura (21).

10. Máquina según la reivindicación 9, en la que los elementos de presión comprenden una pluralidad de ruedas de unión mecánica de capas (33) soportadas de manera loca sobre unos árboles de soporte (35) aproximadamente en ángulos rectos con respecto al recorrido de avance de bobinas y alineadas transversalmente con respecto al recorrido de avance de bobinas; y en la que los árboles de soporte de rueda (35) pueden moverse desde una posición en la que las ruedas de unión mecánica de capas (33) están a una distancia de la superficie de presión (17B), de manera que permitan el acceso a la abertura (21), hasta una posición en la que las ruedas de unión mecánica de capas (33) sean presionadas contra la superficie de presión; en la que preferentemente dichas ruedas de unión mecánica de capas están soportadas por una corredera (25) que se mueve transversalmente con respecto al recorrido de avance de bobinas y aproximadamente en paralelo al eje de las bobinas cuando las mismas están en la estación de desenrollado, posicionamiento y sellado de extremo final (13); y en la que preferentemente dicha por lo menos una primera boquilla con efecto Coanda (23) y preferentemente dicha por lo menos segunda boquilla con efecto Coanda (41) están posicionadas sobre la corredera (25).

11. Máquina según una o más de las reivindicaciones anteriores, que comprende un elemento flexible continuo (3) situado sobre el recorrido de avance de bobinas; en la que preferentemente el rodillo de contacto periférico de bobinas (15) y el elemento flexible (3) están dispuestos y controlados para sujetar las bobinas en la estación de desenrollado, posicionamiento y sellado de extremo final (13), y girar las bobinas (R) sobre su eje.

12. Máquina según una o más de las reivindicaciones anteriores, en la que, en dicha estación de desenrollado, posicionamiento y sellado de extremo final (13) está prevista una boquilla soplante (51), que está posicionada por encima del recorrido de avance de bobinas, estando dicha boquilla dirigida para abrir el extremo final (LF) de la bobina (R) que está en la estación de desenrollado, posicionamiento y sellado de extremo final (13), y llevarla hacia la entrada de la abertura.

13. Máquina según una o más de las reivindicaciones anteriores, que comprende un dispensador de cola (61).

14. Método para cerrar el extremo final (LF) de unas bobinas (R) de material en banda enrollado, que comprende las etapas siguientes:

- mover una bobina (R) a lo largo de un recorrido de avance (P) hasta una estación de desenrollado, posicionamiento y sellado de extremo final (13); caracterizado por que el método comprende asimismo las etapas siguientes:

- sujetar la bobina en la estación de desenrollado, posicionamiento y sellado de extremo final (13), desenrollar el extremo final (LF) de la bobina (R) e insertar el extremo final en una abertura (21) situada debajo del recorrido de avance por medio de un chorro de aire desde por lo menos una primera boquilla con efecto Coanda (21) situada en una entrada (19) de dicha abertura (21);

- hacer girar la bobina (R) en la estación de desenrollado, posicionamiento y sellado de extremo final (13), hasta que el extremo final (LF) del material en banda esté en una posición determinada;

- cerrar el extremo final (LF) y mover la bobina (R) fuera de la estación de desenrollado, posicionamiento y sellado de extremo final (13), a lo largo del recorrido de avance.

15. Método según la reivindicación 14, que comprende asimismo las etapas siguientes:

- generar mediante una unión mecánica de capas un pliegue intermedio (NP), a lo largo del material en banda desenrollado de la bobina (R), a una distancia con respecto al extremo final aproximadamente igual a la circunferencia de la bobina;

- rebobinar el material en banda sobre la bobina (R), al tiempo que se mantiene la bobina en la estación de desenrollado, posicionamiento y sellado de extremo final (13), hasta que el extremo final (LF) esté adyacente al pliegue intermedio (NP);

- unir el extremo final (LF) al pliegue intermedio (NP) mediante unión mecánica de capas;

- retirar la bobina (L) de la estación de desenrollado, posicionamiento y sellado de extremo final (13).

16. Método según la reivindicación 14, que comprende asimismo la etapa de aplicar cola a una superficie cilíndrica de la bobina (R), y rebobinar el extremo final (LF) sobre la bobina al tiempo que la bobina es retirada de la estación de desenrollado, posicionamiento y sellado (13) al rodar a lo largo del recorrido de avance.