ES3014248T3

ES3014248T3 - Winding device and winding system for cushioning

Info

Publication number: ES3014248T3
Application number: ES19714581T
Authority: ES
Inventors: Bastian Schalk; Marco Schwarberg; Saskia Lux
Original assignee: Sprick Bielefelder Papier und Wellpapenwerke & Co GmbH; Sprick Bielefelder Papier und Wellpappenwerke and Co GmbH
Current assignee: Sprick Bielefelder Papier und Wellpapenwerke & Co GmbH; Sprick Bielefelder Papier und Wellpappenwerke and Co GmbH
Priority date: 2018-03-26
Filing date: 2019-03-26
Publication date: 2025-04-21
Anticipated expiration: 2039-03-26
Also published as: US11904569B2; PL3774318T3; WO2019185614A1; US20210086466A1; EP3774318A1; DE102018107156A1; EP3774318B1

Abstract

Dispositivo de bobinado (1) para enrollar en espiral un material de amortiguación tridimensional (3) producido mediante una máquina formadora de amortiguación (5) a partir de un material de partida de tipo banda, en particular a partir de un rollo o un pliegue en acordeón, por ejemplo de papel, comprendiendo el dispositivo un enrollador (11) con al menos dos elementos deflectores, tales como mandriles (21, 21', 23, 23"), ganchos (25), bordes de deflexión (23*), o similares, y con un eje de rotación (D) que se extiende en dirección vertical (V). (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN

Dispositivo de enrollado y sistema de enrollado para material acolchado

La invención se refiere a un dispositivo de enrollado para enrollar en espiral un material acolchado tridimensional producido mediante una máquina transformadora de material acolchado a partir de un material de partida en forma de banda, en particular un rollo o una pila de material desplegable, por ejemplo, de papel. La invención se refiere también a un sistema de enrollado de material acolchado que comprende un dispositivo de enrollado y una máquina transformadora de material acolchado para producir el material acolchado a partir de un material de partida en forma de banda.

Se conocen máquinas para producir un material acolchado tridimensional a partir de un material de partida en forma de banda, por ejemplo, papel, por ejemplo, a partir de los documentos DE 102008039617 A1 o EP 2711168 B1.

En la máquina transformadora de material acolchado según el documento DE 102008 039617 A1 como material de partida se utiliza un rollo de papel hueco, desde cuyo interior se introduce la banda de papel como si fuera un tubo en espiral mediante un dispositivo de transporte y transformación motorizado. Al transportar la banda de papel a través de su zona de acoplamiento, los rollos de transporte y transformación del dispositivo de transformación introducen un perfil de montaña-valle en el tubo de banda de papel en forma de espiral. De esta manera se crea un material acolchado estable y tridimensional en forma de tubo.

El documento EP 2711 168 B1 describe una máquina transformadora de material acolchado cuyo material de partida puede enrollarse o proporcionarse en forma de una pila de material desplegable. La banda de papel se alimenta a la máquina transformadora desde la parte superior de la pila o desde el exterior del rollo. La banda de papel tiene dos bordes longitudinales que se extienden en la dirección de la banda y una zona central dispuesta entre ellos, que se extiende paralela a los bordes longitudinales. Las tiras del borde longitudinal derecho e izquierdo se doblan o enrollan al menos parcialmente sobre la zona central de modo que se forma una cavidad de arrugamiento que se extiende en la dirección de la banda. Al menos una parte de la zona central está fijada a lo largo de una zona de transformación que se extiende en la dirección de la banda. Para transformar y sujetar las secciones de la banda, se utiliza un par de rollos de gofrado, que introducen un perfil de montaña-valle en la zona central y las partes de los bordes laterales por encima de ella para sujetarlos entre sí. Aguas abajo del par de engranajes se puede disponer un cortador que separa los cojines de material acolchado individuales del tubo de material acolchado tridimensional.

Estas probadas máquinas transformadoras de material acolchado pueden producir tubos o cojines de material acolchado de material acolchado tridimensionales de diferentes longitudes. Para algunas aplicaciones es deseable cubrir áreas grandes con material acolchado. Por ejemplo, puede ser deseable cubrir la superficie inferior de un recipiente, por ejemplo, una caja de cartón, un cajón, una cesta de alambre o similar, total o parcialmente con material acolchado tridimensional para transportar un artículo pesado o sensible almacenado sobre el material acolchado. Por ejemplo, se pueden colocar varios cojines de material acolchado paralelos entre sí en la caja para cubrir su zona inferior. También es posible insertar cojines de material acolchado sin apretar en el interior de la caja para cubrir su superficie inferior. Alternativamente, se puede producir un cojín acolchado largo que se ata en forma de espiral para cubrir la base de cartón. El uso de dichas espirales de material acolchado reduce el número de unidades acolchadas que se deben insertar y, con ello, el número de acciones que debe llevar a cabo el personal de embalaje y, con ello, la duración del proceso de embalaje, lo que puede resultar en un mayor rendimiento en el mismo tiempo.

El documento WO 99/21702 A2 da a conocer una máquina transformadora de material acolchado en combinación con un dispositivo de enrollado. El dispositivo de transformación de material acolchado comprende un dispositivo de conversión para convertir un material de partida en forma de banda en una tira de material acolchado tridimensional que tiene regiones tubulares o similares a cojines y una zona central en relieve. El dispositivo de transformación de material acolchado entrega la tira de material acolchado a una apertura de salida en dirección horizontal. A la salida del dispositivo de transformación de material acolchado, se proporciona una guía en forma de pico que guía la tira de material acolchado horizontalmente hacia un dispositivo de enrollado. El dispositivo de enrollado está equipado con un eje accionado por motor en el que va dispuesto un plato giratorio, del que se extienden dos dispositivos de arrastre cilíndricos paralelos. Las varillas cilíndricas, al igual que el eje, están alineadas horizontalmente con una orientación horizontal transversal a la trayectoria de transporte horizontal de la tira de material acolchado. La guía dirige la tira de material acolchado entre los dispositivos de arrastre. Cuando el plato giratorio se pone en rotación, los dispositivos de arrastre arrastran consigo la tira de material acolchado en su movimiento giratorio y enrollan la tira de material acolchado en un tornillo sinfín de material acolchado en forma de espiral. Para dejar espacio para la expansión radial del tornillo sinfín del material acolchado, la guía en forma de pico se extiende cada vez más y puede permanecer en contacto tangencial con el tornillo sinfín del material acolchado. Cuando la espiral de material acolchado ha alcanzado el tamaño deseado, se puede separar del material de partida y retirar del dispositivo de enrollado. Se ha descubierto que este dispositivo de enrollado prácticamente no contribuye a ahorrar tiempo ni a aumentar la eficiencia de los procesos de embalaje en comparación con el uso de un dispositivo de transformación de material acolchado rápido como el descrito anteriormente. Esto se debe sobre todo al complicado manejo del dispositivo de enrollado. Al retirar un tornillo sinfín de material acolchado de los dispositivos de arrastre, las bobinas interiores, que están enrolladas firmemente alrededor de los dispositivos de arrastre, pueden pegarse a ellos cuando un usuario tira de las bobinas exteriores. A continuación, el usuario separa las bobinas exteriores de las interiores y el tornillo sinfín se desenrolla.

El dispositivo de enrollado solo puede enrollar un tornillo sinfín cada vez, lo que generalmente no tendrá una adaptación óptima a la zona que se debe cubrir, ya que las cajas generalmente tienen superficies inferiores cuadradas o rectangulares, pero no circulares. El material acolchado puede ser deformado por el usuario o se deben colocar varios tornillos sinfín adyacentes sobre la base de la caja de cartón. A continuación, el usuario tiene que esperar a que la máquina de enrollado, después de haber colocado un tornillo sinfín de material acolchado en una caja, haya enrollado el siguiente tornillo sinfín. El usuario podría insertar más rápidamente en la caja los cojines de material acolchado alargados conocidos y comunes, que se producen a alta velocidad con las máquinas transformadoras de material acolchado de la solicitante mencionadas anteriormente. Además, se ha demostrado en la práctica que, debido a las normas habituales de seguridad laboral, el personal de embalaje solo puede acercarse a la máquina de enrollado cuando está en un estado desactivado de forma segura, porque, de lo contrario, existiría un riesgo considerable de lesiones por las piezas móviles, en particular la guía en forma de tijera y los dispositivos de arrastre que giran rápidamente. En la práctica, el dispositivo de enrollado debe encenderse y apagarse constantemente, lo que reduce aún más la cantidad de volumen de material acolchado producido por unidad de tiempo.

El documento WO 2017/070670 A1 describe una máquina transformadora de material acolchado y un dispositivo de enrollado genérico para enrollar en espiral un material acolchado tridimensional.

La invención tiene por objetivo eliminar las desventajas del estado de la técnica y, en particular, proporcionar una alternativa mejorada a un dispositivo de enrollado para enrollar en espiral un material acolchado tridimensional, que sea especialmente seguro, sencillo y rápido de manejar, preferiblemente también por personal no capacitado. Este objetivo se resuelve mediante el objeto de la reivindicación independiente 1.

Según la invención, se proporciona un dispositivo de enrollado para enrollar en espiral un material acolchado tridimensional que ha sido producido mediante una máquina transformadora de material acolchado a partir de un material de partida en forma de banda, en particular un rollo o una pila de material desplegable, por ejemplo, de papel. El material de partida puede ser un material de papel. El material de partida preferido es el papel reciclado. El papel reciclado se compone al menos en un 50 %, al menos en un 60 % o incluso al menos en un 70 % de papel usado. Este material de partida es muy adecuado para la producción de un material acolchado especialmente respetuoso con el medio ambiente. La máquina transformadora de material acolchado se puede implementar, por ejemplo, como una de las máquinas transformadoras de material acolchado conocidas descritas anteriormente. El material de partida se puede suministrar a la máquina transformadora de material acolchado, en particular en forma de rollo o como pila de material desplegable. El material de partida en forma de banda tiene una primera dirección de extensión longitudinal o dirección de transporte a la que se extienden paralelos los bordes laterales del material de partida en forma de banda. El ancho de la banda se extiende transversalmente a la longitud de la banda. En particular, la longitud de la banda es sustancialmente mayor que el ancho de la banda, por ejemplo, al menos 10 veces o al menos 100 veces más grande. El grosor o espesor del material de partida, al que se puede denominar espesor de la lámina, es muchas veces menor que el ancho y el largo de banda. En general, el espesor de la hoja de un material de partida en forma de banda, en particular papel, es inferior a 1 mm, preferiblemente inferior a 2/10 mm. El ancho de la banda, es decir, la longitud axial del rollo o el ancho de la pila de material desplegable, puede estar comprendido entre 100 mm y 1500 mm, en particular entre 200 mm y 1000 mm, preferiblemente entre 250 mm y 900 mm.

Por ejemplo, el material de partida puede ser un rollo cuya longitud axial sea al menos la mitad de su diámetro exterior y/o cuya longitud axial sea como máximo el doble de su diámetro exterior. Preferiblemente, la relación entre la longitud axial y el diámetro exterior del rollo puede ser mayor que 0,75, en particular mayor que 1, y/o menor que 1,75, en particular 1,5. Por ejemplo, la relación entre la longitud axial y el diámetro exterior del rollo puede ser de aproximadamente 1,25. Preferiblemente, el diámetro interior del rollo en estado nuevo puede ser menor que la mitad del diámetro exterior. Preferiblemente, el diámetro interior en el estado nuevo del rollo es mayor que 1 cm, preferiblemente mayor que 5 cm, con especial preferencia mayor que 10 cm, y/o menor que 25 cm, preferiblemente menor que 20 cm, con especial preferencia menor que 17,5 cm. Por ejemplo, el diámetro interior de un rollo nuevo puede ser de unos 16 cm.

Como alternativa, se puede proporcionar como material de partida una pila de material desplegable preferiblemente con forma sustancialmente cuboide. Una pila de material desplegable con forma particularmente cuboide define una parte superior y una parte inferior, entre las cuales se extiende la altura de la pila (verticalmente). Una sola pila de material desplegable puede tener una altura de pila de 50 mm a 600 mm, en particular de 100 mm a 300 mm, preferiblemente 150 mm. Una pila de material desplegable con forma particularmente cuboide define una longitud (en la dirección de salida) desde un extremo frontal hasta un extremo posterior de la pila. Una sola pila de material desplegable puede tener una longitud de 100 mm a 400 mm, en particular de 250 mm a 350 mm, preferiblemente 280 mm. Una pila de material desplegable con forma particularmente cuboide puede tener un ancho de pila (transversal a la longitud o dirección de salida y transversal a la altura o dirección vertical) que se extiende entre dos superficies laterales opuestas de la pila de material desplegable. Una sola pila de material desplegable puede tener un ancho de pila de 200 mm a 500 mm, en particular de 300 mm a 400 mm, preferiblemente 350 mm. Preferiblemente, la pila de material desplegable comprende capas dispuestas una sobre otra en dirección vertical, pudiendo corresponder en particular una capa de la pila a una hoja de papel de la banda de papel. Los lados frontales de la pila de material desplegable se pueden formar doblando los bordes de las capas adyacentes de la banda de papel. Las superficies laterales pueden estar formadas por los bordes laterales de la banda de papel, que se extienden a lo largo de la banda de papel.

El papel adecuado como material de partida incluye papel reciclado, papel kraft de soda y papel mezclado de soda. El material de partida para el papel puede presentar, en particular, un gramaje de al menos 40 g/m2 y/o un máximo de 140 g/m2, en particular al menos 60 g/m<2>y/o un máximo de 120 g/m<2>. Un material de partida de papel puede tener un espesor de hoja comprendido entre 0,03 mm y 0,40 mm, en particular al menos 0,06 mm y/o como máximo 0,25 mm. El material de partida puede ser de una, dos o más capas. En particular, el material de partida contiene fibras de celulosa.

El material acolchado tridimensional preferiblemente en forma de material acolchado o de tubo proporcionado por la máquina transformadora de material acolchado tiene preferiblemente un ancho de 5 cm a 50 cm, en particular de 10 cm a 30 cm, preferiblemente un ancho de aproximadamente 15 cm, y/o una longitud de 15 cm a 300 cm, en particular de 30 cm a 150 cm, preferiblemente de 35 cm a 75 cm, con especial preferencia de 40 cm. Un material acolchado, como un cojín acolchado o un tubo acolchado, en particular de papel, preferiblemente de papel usado o papel reciclado, tiene preferiblemente una densidad entre 1 kg/m3 y 100 kg/m3, preferiblemente entre 3 kg/m3 y 30 kg/m3, en particular menos de 20, preferiblemente menos de 10 kg/m3, de forma especialmente preferible entre 5 kg/m3 y 8 kg/m3, por ejemplo, unos 6,8 kg/m3.

El dispositivo de enrollado según la invención comprende un carrete con al menos dos dispositivos de arrastre o deflectores, como mandriles, ganchos, bordes deflectores o similares. Los deflectores pueden estar dispuestos sobre un brazo, por ejemplo, sobre un plato giratorio, sobre un buje, sobre radios o similar, del carrete, preferiblemente de forma simétrica, en particular de forma especular y/o de forma rotacionalmente simétrica. Los deflectores del carrete giran alrededor del eje D de rotaciónel carrete. Los deflectores pueden tener la misma distancia radial al eje D de rotaciónel carrete. Cuando el carrete completa un giro alrededor del eje de rotación, los deflectores arrastran con ellos el material acolchado que se va a enrollar. De este modo, el material acolchado se enrolla, por ejemplo, desde una forma de tubo recto hasta una forma de tornillo sinfín en espiral.

Por ejemplo, el extremo delantero o extremo anterior del material acolchado en la dirección de transporte del material acolchado se puede guiar o enhebrar primero entre los al menos dos deflectores o dispositivos de arrastre. Un movimiento de rotación de los deflectores alrededor del eje de rotación puede provocar un efecto de arrastre sobre el material acolchado introducido a través de la zona entre los deflectores en la dirección de rotación del carrete. Al arrastrar el extremo delantero de la banda de material acolchado, el carrete gira alrededor del eje de rotación, que está dispuesto transversalmente al material acolchado que se va a enrollar. Los deflectores del carrete transportan el material acolchado, al menos por secciones, en la dirección de rotación del carrete.

En un carrete con al menos dos deflectores, un primer deflector puede estar unido a un brazo del carrete opuesto a un segundo deflector con respecto al eje de rotación. Los deflectores del carrete tienen la misma dirección de rotación. Un deflector se mueve alrededor del eje de rotación a una distancia radial del eje de rotación. Al menos en algunos tramos, el movimiento de rotación del carrete alrededor del eje de rotación se realiza transversalmente a la dirección de transporte del material acolchado que se va a enrollar y transversalmente a la dirección longitudinal del eje de rotación.

Un agarre inicial del material acolchado se puede conseguir, por ejemplo, mediante dos deflectores diametralmente opuestos entre sí con respecto al eje de rotación que entran en contacto con el material acolchado en lados opuestos del material acolchado. Por ejemplo, con al menos dos deflectores, un primer deflector puede entrar en contacto con el lado (izquierdo o) superior del material acolchado inicial y un segundo deflector puede entrar en contacto con el lado (derecho o) inferior del material acolchado. Dado que al menos dos deflectores o dispositivos de arrastre del carrete entran en contacto con dos lados opuestos del material acolchado, en un primer momento se puede plegar una sección frontal del material acolchado tubular. Por ejemplo, en primer lugar, un extremo delantero del material acolchado puede entrar en contacto en su lado (izquierdo o) inferior con un primer deflector y, esencialmente al mismo tiempo, puede tener lugar un contacto del lado (derecho o) superior del material acolchado en un punto posterior al extremo delantero con un segundo deflector. El primer deflector puede tener un movimiento en el sentido de las agujas del reloj y/o hacia arriba y el segundo deflector puede tener un movimiento en el sentido de las agujas del reloj y/o hacia abajo, de manera que el extremo delantero del material de embalaje se pliega (por ejemplo, hacia arriba) (mientras que la parte del material de embalaje situada relativamente más atrás es transportada por el segundo deflector, por ejemplo, hacia abajo). Después de una primera rotación de un carrete de aproximadamente 180°, que comienza cuando los deflectores entran en contacto con el material acolchado, el primer deflector o el extremo delantero del material acolchado sujeto sobre el mismo puede entrar en contacto con un punto posterior relativamente más atrasado del material acolchado. Al mismo tiempo, el segundo deflector de la zona de material acolchado posterior mencionada anteriormente, que se encuentra entre el extremo delantero y el área de acolchado relativamente trasera, ahora puede seguir su movimiento de rotación. En este momento se puede formar el enrollado en espiral más interior de un tornillo sinfín de material acolchado. A medida que el dispositivo de enrollado continúa girando, se enrolla material acolchado adicional alrededor del área delantera de la banda de material acolchado, que se ha doblado en forma de U como se describió anteriormente, formando así una espiral de material acolchado.

Según la invención, el eje D de rotaciónel carrete se extiende en dirección vertical. Preferiblemente, el eje de rotación se extiende idealmente verticalmente. Se debe entender que la dirección vertical se refiere a una dirección definida por la gravedad o una dirección que es esencialmente perpendicular a una superficie preferiblemente plana de una habitación, por ejemplo, una sala de preparación de pedidos donde se proporciona una estación de trabajo de embalaje. Se debe entender que la extensión del eje de rotación puede desviarse de una extensión ideal en la dirección vertical y debe ser al menos sustancialmente vertical, por ejemplo, ±45° con respecto a la dirección vertical ideal, ±30° con respecto a la dirección vertical, ±30° con respecto a la dirección vertical, ±15° con respecto a la dirección vertical o ±5° con respecto a la dirección vertical. El diseño según la invención con un eje D de rotaciónel carrete vertical permite sorprendentemente numerosas opciones de diseño estructural que permiten utilizar un dispositivo de enrollado de forma más sencilla, más rápida y más segura que en el estado de la técnica.

El carrete puede comprender más de dos deflectores, como mandriles, ganchos, bordes deflectores o similares. Por ejemplo, el carrete puede comprender tres, cuatro, seis, ocho o más deflectores o dispositivos de arrastre, que pueden implementarse en particular como mandriles y/o ganchos. También es concebible que el carrete esté equipado con aspas deflectoras que se extienden en dirección circunferencial y forman un borde deflector en sus extremos delantero y trasero en la dirección de rotación. Un carrete con dos aspas deflectoras tendría entonces cuatro bordes deflectores (dos por dos), que constituyen deflectores.

Se puede fijar un deflector a un carrete a una distancia radial del eje de rotación. Preferiblemente, al menos varios de los al menos dos deflectores están dispuestos a la misma distancia radial del eje D de rotaciónel carrete. Los deflectores se pueden fijar al carrete de forma simétrica en espejo y/o rotacional. El carrete puede comprender un brazo, como un plato giratorio, radios, un buje o similar.

Según una forma de realización preferida de un dispositivo de enrollado, la pluralidad de al menos dos o más de dos deflectores están dispuestos distribuidos alrededor del eje de rotación de tal manera que el dispositivo de enrollado enrolla el material acolchado tridimensional en una espiral de material acolchado con una configuración circunferencial no circular, en particular poligonal, preferiblemente rectangular. Alternativa o adicionalmente, según una forma de realización preferida de la invención, el dispositivo de enrollado puede estar dispuesto con una pluralidad de, preferiblemente al menos dos o más de dos, deflectores distribuidos alrededor del eje de rotación de tal manera que el dispositivo de enrollado enrolle el material acolchado tridimensional en una espiral de material acolchado con una cavidad interior radial. Preferiblemente, al menos dos de los más de dos deflectores, en particular cada uno de los dos de los más de dos deflectores, pueden estar dispuestos en pares diametralmente opuestos entre sí con respecto al eje de rotación en un brazo del carrete a prueba de giro. En particular, el dispositivo de enrollado comprende un carrete con al menos o más de dos deflectores para el enrollado en espiral no circular de un material acolchado tridimensional y/o para el enrollado en espiral de un material acolchado tridimensional toroidal, preferiblemente con una cavidad interior radial. Al utilizar más de dos deflectores en un dispositivo de enrollado, se pueden bobinar formas distintas a la clásica espiral sinfín. En particular, se pueden producir cuerpos con forma de toroide o de anillo con una cavidad interior radial. Para este fin, el extremo delantero del tubo de material acolchado se introduce entre al menos dos deflectores del carrete y es arrastrado por ellos durante el enrollado. A medida que el carrete continúa girando, el material acolchado que sigue al extremo delantero del tubo de material acolchado se desliza por la circunferencia exterior del carrete o por el exterior de los deflectores, de modo que el espacio entre los deflectores del carrete (con excepción del extremo delantero del tubo de material acolchado) permanece esencialmente libre de material acolchado y forma una cavidad interior radial. Una espiral de material acolchado toroidal es especialmente adecuada cuando se desea amortiguar un objeto transportado en dirección radial. Por ejemplo, una espiral de material acolchado enrollada toroidalmente con una cavidad interior radial puede estar destinada a insertarse en un recipiente, como una caja de cartón, por encima de una bobina de material acolchado en forma de espiral sinfín completa, de modo que el tornillo sinfín de material acolchado cubra el fondo de la caja de cartón, las mercancías que se va a transportar se coloquen sobre el tornillo sinfín de material acolchado y el toroide de material acolchado pueda insertarse alrededor de las mercancías que se va a transportar. Dependiendo de la altura de la mercancía que se va a transportar, se pueden insertar varios anillos espirales de material acolchado para encerrar la mercancía a lo largo de su altura. Por ejemplo, se puede colocar otro tornillo sinfín de material acolchado encima de la mercancía transportada. Alternativa o adicionalmente, el dispositivo de enrollado puede diseñarse para proporcionar un material acolchado en forma de espiral que no sea circular en su circunferencia exterior. Para ello, al menos dos deflectores del carrete pueden estar fijados a un brazo del carrete de manera diametralmente opuesta, siendo la distancia entre estos deflectores opuestos mayor que, preferiblemente al menos dos veces mayor que, en particular al menos tres veces mayor que, de manera particularmente preferible al menos cuatro veces mayor que particularmente el ancho máximo del material acolchado que se va a enrollar. Un material acolchado tridimensional en forma de espiral no circular puede, por ejemplo, tener una primera extensión longitudinal en el plano de enrollado que puede ser al menos 1,5 veces más grande o al menos 2 veces más grande o mayor que la segunda extensión longitudinal perpendicular a la primera extensión longitudinal. El material acolchado no redondo es especialmente adecuado para rellenar recipientes, como cajas, cuya superficie a rellenar, por ejemplo, la superficie de base, tiene una forma que se desvía significativamente de una forma redonda, por ejemplo, una forma rectangular.

Según una forma de realización preferida de un dispositivo de enrollado según la invención, el carrete comprende a modo de brazo un plato giratorio preferiblemente circular al que están fijados los deflectores a una distancia radial del eje de rotación. En particular, los al menos dos o más de dos deflectores pueden estar fijados al brazo a una distancia radial constante del eje de rotación. Preferiblemente, los deflectores pueden estar fijados concéntricamente al brazo del carrete con respecto al eje de rotación. De este modo se pueden producir de forma rápida y sencilla materiales de material acolchado enrollados en espiral con una calidad y forma constantes.

Según una forma de realización preferida de un dispositivo de enrollado según la invención, los deflectores pueden estrecharse en la dirección del eje de rotación y/o en una dirección orientada perpendicularmente al brazo, preferiblemente en dirección vertical, en particular hacia abajo, por ejemplo, de forma cónica. Por ejemplo, un deflector puede tener un estrechamiento circunferencial transversal a la dirección del eje de rotación (el deflector tiene diferentes anchos transversales en la dirección circunferencial en dos puntos desplazados en la dirección del eje de rotación). Un deflector puede presentar un estrechamiento transversal a la dirección del eje de rotación en la dirección radial (es decir, el deflector tiene diferentes anchos transversales en la dirección radial con respecto al eje de rotación en dos puntos desplazados en la dirección del eje de rotación). Por ejemplo, un deflector tipo mandril puede tener forma cónica o troncocónica. Un diseño de sección transversal de los al menos dos o más de dos deflectores que se estrechan a partir del brazo facilita la extracción sin deformación de un producto de material acolchado enrollado en espiral del carrete. En particular, si este diseño de los deflectores se implementa en combinación con el primer aspecto de la invención, en donde el eje de rotación se extiende en dirección vertical, se puede utilizar un diseño con un deflector cónico en un dispositivo de enrollado en gran parte o completamente automatizado en donde, después de completar el proceso de enrollado, los productos de material acolchado enrollados en espiral se pueden retirar de forma ventajosa sin intervención manual.

Según una forma de realización preferida de un dispositivo de enrollado según la invención, al menos uno de los al menos dos o más de dos deflectores está alineado oblicuamente al menos en secciones con respecto a su dirección de extensión longitudinal, en particular la dirección vertical y/o una dirección orientada perpendicularmente al brazo, en particular con un bisel alineado en la dirección circunferencial al eje de rotación, en particular con un ángulo de bisel de al menos 5° y/o como máximo 45°, en particular al menos 15° y/o como máximo 45°, preferiblemente aproximadamente 30°. Se prevé que el bisel empiece preferiblemente desde el brazo hacia la dirección del eje de rotación prevista según el funcionamiento. Es concebible que un deflector esté curvado en forma de gancho, pudiéndose prever una curvatura que se desvía de una forma cilíndrica ideal y, si es apropiado, una curvatura diseñada para ser oblicua al menos por secciones. Se ha demostrado que un bisel y/o una curvatura de los deflectores pueden mejorar el efecto de arrastre con respecto al material acolchado, de modo que se puede garantizar un proceso de enrollado especialmente rápido. Alternativa o adicionalmente, al menos un bisel parcial de un dispositivo de arrastre puede proporcionar un efecto de arrastre mejorado, que se puede utilizar para proporcionar un enrollado más ajustado. Por ejemplo, un dispositivo de enrollado puede girar a una velocidad de rotación circunferencial que es al menos tan rápida o más rápida que la velocidad de salida del dispositivo de transformación, de modo que el dispositivo de enrollado puede ejercer una tensión de tracción sobre la parte del tubo de material acolchado que se va a enrollar, de modo que las vueltas se pueden formar cerca una de otra.

El dispositivo de enrollado puede comprender una carcasa que, en estado cerrado, rodea el carrete por ambos lados en la dirección axial del eje de rotación. En particular, la carcasa puede rodear prácticamente por completo el carrete también en dirección radial. Preferiblemente, en el estado cerrado, la carcasa encierra el carrete en la dirección axial del eje de rotación por ambos lados en al menos una gran superficie, preferiblemente al menos aproximadamente un 30 %, al menos un 50 % o al menos un 70 %. Al menos en un lado, la carcasa puede proporcionar un entorno de superficie sustancialmente completa, por ejemplo, de al menos el 80 %, en particular al menos el 90 % del área que está abarcada por el área distribuida por los deflectores, preferiblemente el área abarcada por el brazo, en particular el área abarcada por la espiral de material acolchado con capacidad de enrollado máximo.

Los lados de la carcasa que rodean el carrete por ambos lados en la dirección axial del eje de rotación están preferiblemente al menos tan separados entre sí como el ancho transversal más pequeño o más grande del tubo de material acolchado en la salida de la máquina transformadora de material acolchado. La distancia entre los lados opuestos de la carcasa en la dirección axial del eje de rotación, que rodean el carrete, puede ser preferiblemente menor que 5 veces, preferiblemente menor que 3 veces, con especial preferencia menor que el doble del ancho (máximo) del tubo de material acolchado en la salida de la máquina transformadora de material acolchado. Los lados opuestos de la carcasa que rodean el carrete pueden servir como guía para el material acolchado que se va a enrollar a lo largo de su recorrido desde la salida de la máquina transformadora de material acolchado hasta los deflectores del carrete. Los lados opuestos de la carcasa, que rodean el carrete por ambos lados en la dirección axial del eje de rotación, pueden estar disponibles para el material acolchado como un cojinete axial, preferiblemente un cojinete deslizante axial, durante el enrollado en una espiral de material acolchado para proporcionar una forma bien definida de la espiral de material acolchado, que puede tener una cavidad interior y/o puede ser circunferencialmente no circular. La carcasa puede estabilizar y soportar el efecto de modelado del dispositivo de enrollado. Además, una carcasa que rodea el carrete al menos en la dirección axial y opcionalmente en la dirección radial debe proporcionar una protección eficaz en el lugar de trabajo que evite que un usuario resulte herido por un carrete giratorio. Según una realización preferida de la invención, los al menos dos o más de dos deflectores están fijados a un brazo en forma de plato giratorio. En particular, el dispositivo de enrollado puede comprender una placa de cubierta que rodea el plato giratorio en dirección radial y/o en dirección horizontal. La placa de cubierta se puede equipar con un hueco para el plato giratorio. Preferiblemente, el plato giratorio puede ser circular y estar sujeto en un hueco circular de la placa de cubierta, que en particular es sustancialmente complementaria en forma al plato giratorio. Entre la placa de cubierta y el plato giratorio se puede formar un espacio anular que se extiende en dirección radial. El hueco en la placa de cubierta puede penetrar en la placa de cubierta o insertarse en la placa de cubierta como un bolsillo. La placa de cubierta puede proporcionar un cojinete deslizante axial para la espiral de material acolchado durante el proceso de enrollado, preferiblemente en el lado de arrastre del carrete o en el lado en el que el brazo del carrete está conectado a prueba de giro al eje de arrastre o similar. El brazo, en particular el plato giratorio, así como la placa de cubierta que rodea radialmente el brazo pueden formar parte de la carcasa que rodea el carrete en la dirección axial del eje de rotación, por ejemplo, en dos direcciones axiales.

Según una forma de realización preferida de un dispositivo de enrollado según la invención, una superficie de apoyo para el material acolchado y/o una espiral de material acolchado está dispuesta opuesta, en particular en la dirección axial del eje de rotación, y/o en la dirección vertical debajo del brazo del carrete, al que están fijados al menos dos o más de dos deflectores. La superficie de apoyo puede estar dispuesta en particular opuesta a un plato giratorio, que preferiblemente puede estar rodeado por una placa de cubierta. La superficie de apoyo puede formar el lado de la carcasa opuesto al carrete, que rodea el carrete en una primera dirección axial del eje de rotación. La superficie de apoyo puede servir como cojinete deslizante para el material acolchado que se debe enrollar y/o, especialmente durante el proceso de enrollado, para la espiral de material acolchado.

Según una variante preferida de la invención, la superficie de apoyo se puede mover entre una posición cerrada para el proceso de enrollado o para enrollar una espiral de material acolchado a partir del material acolchado y una posición abierta para acceder al carrete y/o para liberar una espiral de material acolchado, en particular como una trampilla, una puerta seccional, una persiana enrollable, o similar. La superficie de apoyo se puede, por ejemplo, girar, inclinar, mover traslacionalmente en dirección transversal con respecto al eje de rotación o mover de otro modo.

La superficie de apoyo puede estar compuesta por varios cuerpos móviles que pueden moverse en diferentes direcciones cuando la superficie de apoyo cambia entre la posición cerrada y la posición abierta. Por ejemplo, una superficie de apoyo puede incluir dos o más trampillas que se pueden plegar en dos direcciones diferentes. Una superficie de apoyo en forma de persiana enrollable o de puerta seccional puede comprender una pluralidad de cuerpos de apoyo en forma de hojas que presentan una dirección principal de extensión y que están articuladas entre sí transversalmente a su dirección principal de extensión para poder enrollarse como una persiana enrollable o desplazarse como una puerta seccional a lo largo de una trayectoria curva, un carril o similar durante un movimiento transversal a la dirección principal de extensión (y transversal a la dirección del eje de rotación). El movimiento de una superficie de apoyo dispuesta opuesta al carrete permite un acceso fácil y seguro al carrete preferiblemente estacionario del dispositivo de enrollado, en particular para retirar una espiral de material acolchado enrollada. En un diseño con una superficie de apoyo dispuesta verticalmente debajo del brazo, esta puede servir, en la posición cerrada, como protección contra la caída vertical del material acolchado en la dirección de la gravedad; y en la posición abierta, la superficie de apoyo retraída puede permitir que una espiral de material acolchado terminada caiga del carrete. Puede ser preferible que se proporcione entonces un recipiente de recepción y/o almacenamiento para varias espirales de material acolchado con respecto a la posición cerrada relativa al lado de la superficie de apoyo opuesto al carrete. Un recipiente de recepción y/o almacenamiento permite la producción de varias espirales de material acolchado en stock sin que el usuario tenga que retirar cada espiral de material acolchado individual del carrete. Manteniendo un cierto stock de espirales de material acolchado, se puede garantizar que siempre se pueda proporcionar suficiente material acolchado al llenar un recipiente de envío, evitando así tiempos de espera para el personal de embalaje.

Según una variante preferida de un dispositivo de enrollado según la invención, la superficie de apoyo puede comprender una pluralidad de elementos de apoyo giratorios, como cilindros de apoyo, bolas de apoyo o similares. Al proporcionar elementos de apoyo giratorios en la superficie de apoyo, el material acolchado y/o la espiral de material acolchado pueden moverse a lo largo de los elementos de apoyo, preferiblemente en la dirección vertical por encima de los elementos de apoyo, pudiendo darse fricción de rodadura al menos en secciones en lugar de fricción de deslizamiento. Los elementos de apoyo pueden tener ejes de rotación paralelos y al menos parcialmente coaxiales. Los elementos de apoyo pueden tener ejes de rotación dispuestos en forma de estrella o de radios radiales con respecto al eje D de rotaciónel dispositivo de enrollado.

La invención se refiere también a un sistema de enrollado de material acolchado que comprende un dispositivo de enrollado como el descrito anteriormente. El sistema de enrollado de material acolchado comprende además una máquina transformadora de material acolchado para producir un material acolchado a partir de un material de partida en forma de banda, en particular un rollo o una pila de material desplegable, por ejemplo, papel. La máquina transformadora de material acolchado del sistema de enrollado de material acolchado tiene una apertura de salida por la que el material acolchado sale de la máquina transformadora de material acolchado preferiblemente en forma de tubo en una dirección de salida. Preferiblemente, la dirección de salida se extiende en la dirección axial. En particular, la dirección de salida se dirige desde la apertura de salida a una trayectoria de transporte que cruza el eje D de rotaciónel dispositivo de enrollado o que guía al menos a una zona entre dos dispositivos de arrastre o deflectores opuestos del dispositivo de enrollado . El sistema de enrollado de material acolchado está libre de un dispositivo de guía para guiar el material acolchado en una dirección radial transversal al eje D de rotaciónel carrete en un área entre la máquina transformadora de material acolchado, en particular la apertura de salida de la máquina transformadora de material acolchado y el carrete, en particular el área abarcada por los deflectores durante una rotación alrededor del eje de rotación. En el dispositivo de enrollado conocido se ha demostrado que, por ejemplo, una guía en forma de pico que sobresale de la máquina transformadora de material acolchado hacia el carrete representa una fuente de errores especialmente crítica, ya que el material acolchado que ya ha sido doblado y/o girado 180° ya está girado contra la guía en forma de pico, lo que puede provocar atascos de papel. Al prescindir de un dispositivo de guía para guiar el material acolchado en una dirección radial transversal al eje D de rotaciónel carrete, se puede evitar esta fuente de errores, que existe en el estado de la técnica. Sin embargo, se puede garantizar una guía segura y de alta calidad del material acolchado desde la apertura de salida de la máquina transformadora de material acolchado si, por ejemplo, el dispositivo de enrollado según el primer aspecto de la invención se realiza con un eje de rotación vertical y se puede proporcionar un puente guía en el área entre la máquina transformadora de material acolchado y el carrete, verticalmente debajo del material acolchado, en la dirección axial del eje de rotación verticalmente debajo del plano de enrollado. Un puente guía se puede realizar, por ejemplo, como parte de una carcasa de dispositivo de enrollado, por ejemplo, mediante una placa de cubierta o una superficie de apoyo. Son concebibles otras orientaciones de los sistemas de enrollado de material acolchado que no requieren un dispositivo de guía; por ejemplo, la máquina transformadora de material acolchado se puede disponer verticalmente encima del dispositivo de enrollado y el material acolchado se puede descargar verticalmente hacia abajo en la dirección de la gravedad, de modo que se puede prescindir de un dispositivo de guía gracias al efecto de la gravedad.

Según una variante preferida de un sistema de enrollado de material acolchado según la invención, el sistema puede estar diseñado para dispensar opcionalmente un material acolchado, en particular en forma de una tira o de un cojín, o de una espiral de acolchado. El sistema de enrollado de material acolchado puede tener un estado de producción de material acolchado en espiral y un estado de producción de tiras o cojines de material acolchado diferente. Con un sistema de enrollado de material acolchado de este tipo, se pueden proporcionar productos de material acolchado con forma de cojín, de tira o de espiral, o una combinación de ellas. Preferiblemente, el sistema de enrollado de material acolchado se puede conmutar operativamente entre un estado de producción de material acolchado en espiral y un estado de enrollado de cojines de material acolchado.

Otras realizaciones preferidas de la invención se pueden encontrar en las reivindicaciones subordinadas. Otras propiedades, ventajas y características de la invención se harán evidentes a partir de la siguiente descripción de realizaciones preferidas de la invención con referencia a los dibujos adjuntos, mostrándose en la:

Figura 1 una vista lateral esquemática de un sistema de enrollado de material acolchado según la invención con un dispositivo de enrollado según la invención en una posición cerrada;

Figura 2 una vista lateral esquemática del sistema según la Figura 1 en posición abierta;

Figura 3a una vista lateral esquemática de un dispositivo de enrollado según la invención durante la alimentación de material acolchado al carrete en una vista en sección transversal;

Figura 3b una vista frontal esquemática del dispositivo de enrollado en el estado según la Figura 3a;

Figura 3c una vista frontal esquemática del dispositivo de enrollado según la Figura 3a al inicio de un proceso de enrollado;

Figura 3d una vista frontal esquemática del dispositivo de enrollado según la Figura 3a al inicio del proceso de enrollado;

Figura 3e una vista lateral esquemática del dispositivo de enrollado según la Figura 3a con una espiral de material acolchado parcialmente enrollada;

Figura 4 un carrete para un dispositivo de enrollado, por ejemplo, según la Figura 1 o 3a, con dos mandriles diametralmente opuestos;

Figura 5 un carrete para un dispositivo de enrollado según la invención con cuatro mandriles deflectores dispuestos en pares y diametralmente opuestos entre sí;

Figura 6 un carrete para un dispositivo de enrollado según la invención con dos aspas deflectoras opuestas; Figura 7 un carrete para un dispositivo de enrollado según la invención con ocho deflectores dispuestos concéntricamente dispuestos en pares opuestos entre sí;

Figura 8 una vista esquemática de un mandril troncocónico para un carrete de un dispositivo de enrollado según la invención;

Figuras 9a-9d diferentes vistas en perspectiva de un gancho de deflexión para un dispositivo de enrollado según la invención;

Figura 10 una vista esquemática en planta de la superficie inferior de un recipiente de envío cubierto con cuatro espirales de material acolchado;

Figura 11 una vista esquemática en planta de una superficie inferior de una caja rectangular cubierta con una espiral de material acolchado no circular;

Figura 12 una vista esquemática en planta de una superficie inferior de una caja de cartón cuadrada parcialmente cubierta con una espiral de material acolchado en forma de anillo y no circular; y Figura 13 una vista esquemática en planta de la superficie inferior de una caja cuadrada cubierta con una espiral de material acolchado no circular.

En la siguiente descripción de varias realizaciones parcialmente combinables, los mismos o similares componentes se identifican con los mismos o similares signos de referencia para simplificar la legibilidad. Un dispositivo de enrollado según la invención tiene generalmente el número de referencia 1 y un sistema de enrollado según la invención tiene generalmente el número de referencia 100. Los componentes centrales del sistema 100 de enrollado son una máquina 5 transformadora de material acolchado, que produce un material acolchado tridimensional a partir de un material de partida en forma de banda, y un dispositivo 1 de enrollado, que enrolla en espiral el material 3 acolchado proporcionado por la máquina 5 transformadora de material acolchado.

La máquina 5 transformadora de material acolchado puede ser, por ejemplo, los dispositivos vendidos por la solicitante bajo las marcas PaperJet o SpeedMan, en particular como se describe en los documentos mencionados en la introducción. Un material en banda de papel, que se puede almacenar en rollo o en pila desplegable, es especialmente adecuado como material de partida para la conversión en material acolchado.

El material de partida en forma de banda generalmente tiene una dimensión longitudinal que es varios órdenes de magnitud mayor que la dimensión transversal (ancho). La dimensión transversal del material de partida es varios órdenes de magnitud mayor que el espesor del material de partida. El espesor del material de partida es inferior a 1 mm. El ancho del material de origen es de al menos unos centímetros y como máximo de unos pocos metros. La extensión longitudinal del material de partida es superior a 10 m, preferiblemente superior a 50 m, en particular superior a 100 m. El material de partida puede comprender varias capas de material en banda.

En la máquina transformadora de material acolchado, el material de partida en forma de banda se transforma en un material acolchado tridimensional. La máquina transformadora de material acolchado puede, en particular, producir un material acolchado tubular como el descrito con anterioridad a partir del material de partida en forma de banda. Cuando el material de partida se transforma en un material acolchado en la máquina transformadora de material acolchado, se produce un material acolchado cuyo ancho transversal se reduce en comparación con el ancho transversal del material de partida y cuya altura es significativamente mayor que el espesor del material de partida. La altura y el ancho del material acolchado son esencialmente del mismo tamaño después de formarse en la máquina transformadora de material acolchado. Preferiblemente, la altura del material acolchado puede ser al menos 1/5, en particular al menos / del ancho del material acolchado y/o como máximo cinco veces, preferiblemente como máximo el doble, del ancho del material acolchado. El ancho y la altura del material acolchado deben ser preferiblemente de varios centímetros cada uno. La conformación en la máquina transformadora de material acolchado se lleva a cabo preferiblemente de forma continua, de modo que a partir del material de partida en forma de banda se produce un material acolchado tubular, correspondiendo la extensión longitudinal del material acolchado, aparte de las contracciones que acompañan a la conformación, esencialmente a la extensión longitudinal del material de partida.

La máquina 5 transformadora de material acolchado emite el material 3 acolchado en una apertura 51 de salida en una dirección A de salida. Preferiblemente, la máquina 5 transformadora de material acolchado se puede disponer y su salida 51 se puede alinear de tal manera que la dirección A de salida esté sustancialmente en la dirección H horizontal. Como se puede observar, por ejemplo, en las Figuras 1 ,3a y 3b, la dirección A de salida desde la apertura 51 de salida está alineada en una dirección R radial con respecto al eje D de rotación del dispositivo 1 de enrollado descrito a continuación. En la dirección V vertical, el material 3 acolchado sale de la máquina 5 transformadora de material acolchado aproximadamente al nivel del carrete 11 del dispositivo 1 de enrollado. El dispositivo 1 de enrollado puede estar diseñado en la dirección transversal horizontalmente con respecto a la dirección A de salida libre de un dispositivo de guía para guiar el material 3 acolchado desde la apertura 51 de salida de la máquina 5 transformadora de material acolchado al carrete 11 del dispositivo 1 de enrollado. Entre la máquina 5 transformadora de material acolchado y el carrete 11, el material 3 acolchado puede ser transportado a lo largo de una superficie 33 de apoyo hasta el carrete 11, por ejemplo, deslizándose o rodando. El material acolchado se mueve desde la máquina 5 transformadora de material acolchado hasta el carrete 11 esencialmente en un plano horizontal.

El plano horizontal sobre el que se guía el material 3 acolchado desde la máquina 5 transformadora de material acolchado hasta el carrete 11 puede corresponder al plano de enrollado en donde se enrolla una espiral 4 de material acolchado o un tornillo sinfín de material acolchado a partir del material acolchado mediante el dispositivo de enrollado, como se describe a continuación.

El dispositivo 1 de enrollado según las Figuras 1,2 y 3a-3e comprende un carrete 11 con dos deflectores, que están diseñados como púas, pasadores o mandriles 21. Los mandriles 21 están conectados a prueba de giro a un plato 13 giratorio, como se muestra en la Figura 4. El plato 13 giratorio tiene una sección transversal circular con un radio de círculo mayor que la distancia r de los mandriles 21 al eje D de rotación del carrete 11.

El material 3 acolchado que sale de la máquina 5 transformadora de material acolchado tiene un ancho b transversal y una altura h. El ancho b se refiere a la dimensión más grande del material acolchado que se extiende transversalmente a la dirección longitudinal. La distancia a entre los dispositivos de arrastre, como, por ejemplo, los mandriles 21, del carrete 11, corresponde preferiblemente al doble del radio r por el cual los mandriles 21 están espaciados del eje D de rotación, y es al menos tan grande como el ancho b del material 3 acolchado. La distancia a entre dos dispositivos de arrastre adyacentes en la dirección circunferencial del carrete 11 puede ser preferiblemente menor que tres veces, en particular menor que dos veces, con especial preferencia menor que 1,5 veces el ancho b del material 3 acolchado.

Como se puede observar en las Figuras 3a y 3b, el material 3 acolchado, que se entrega desde la máquina 5 transformadora de material acolchado en la dirección A de salida, se enhebra entre dos dispositivos de arrastre adyacentes, como mandriles 21, del carrete 11. En la Figura 3a, el extremo 41 delantero del material 3 acolchado se encuentra poco antes del enhebrado entre los dispositivos de arrastre del carrete 11. El extremo 41 delantero del material 3 acolchado es guiado entre dos dispositivos de arrastre adyacentes en la dirección A de salida para el enhebrado. El transporte de enhebrado puede tener lugar al menos hasta que el extremo 41 delantero del material 3 acolchado se haya guiado más allá del eje D de rotación del carrete 11 al menos hasta que el extremo 41 delantero del material 3 acolchado se haya retirado del eje de rotación al menos la distancia r radial más pequeña de un dispositivo de arrastre del carrete.

Después de enhebrar el material 3 acolchado en el carrete 11, el carrete 11 puede accionarse para enrollar una espiral 4 de material acolchado. Cuando se acciona el carrete 11, un motor hace que los dispositivos de arrastre, por ejemplo, los mandriles 21 mostrados en las Figuras 1-4, giren alrededor del eje D de rotación. En la realización según las Figuras 1-4, los mandriles 21 de arrastre están dispuestos a prueba de giro sobre un plato 13 giratorio, que es accionado rotacionalmente a través de una cinemática de arrastre indicada esquemáticamente, que puede comprender un motor de arrastre y un eje de arrastre. El carrete 11 puede girar con respecto a la carcasa 31 del dispositivo 1 de enrollado y con respecto al dispositivo 5 de transformación de material acolchado.

Cuando se acciona el carrete 11, los dispositivos de arrastre, que implementan al menos parcialmente deflectores, giran alrededor de su eje D de rotación. Cuando los dispositivos de arrastre giran alrededor del eje D de rotación, entran en contacto con el material 3 acolchado roscado que se va a enrollar, como se muestra en la Figura 3d. Si el material 3 acolchado tiene diferentes dimensiones de ancho y altura, el contacto de los dispositivos de arrastre con el material 3 acolchado puede provocar inicialmente una rotación torsional del material 3 acolchado alrededor de su eje longitudinal, de modo que la dimensión transversal más ancha (el ancho b) del material acolchado esté alineada paralela a la extensión longitudinal de los dispositivos de arrastre. En la realización según las Figuras 1-3e, los dispositivos de arrastre se extienden en la dirección V vertical. El material acolchado se emite, como se ha descrito anteriormente, desde el dispositivo 5 de salida de material acolchado en la dirección H horizontal en la dirección A de salida y tiene un ancho b en la salida 51 que se extiende transversalmente a la dirección de salida en la dirección H horizontal, y una altura o espesor h de material acolchado que se extiende en la dirección V vertical. Al iniciar el proceso de enrollado según la Figura 3d, el material 3 acolchado se tuerce primero alrededor de su eje longitudinal de modo que el ancho b transversal mayor del material acolchado esté alineado en la dirección V vertical según los mandriles 21.

En la realización de un dispositivo 1 de enrollado mostrado en las Figuras 1-4 con un carrete 11 que comprende dos mandriles 21 de arrastre, cuando se inicia el proceso de enrollado, un mandril 21 de arrastre cerca del extremo 41 delantero del material 3 acolchado entrará en contacto con este último y hará que el extremo 41 delantero del material 3 acolchado se desvíe en una primera dirección transversal, por ejemplo, hacia la derecha con respecto a la dirección A de salida en la dirección H horizontal. Otro mandril 21 de arrastre entrará en contacto con una región 42 del material 3 acolchado que se encuentra detrás del extremo 41 delantero y forzará a este punto 42 del material 3 acolchado a desviarse en una dirección transversal opuesta, por ejemplo, hacia la izquierda, con respecto a la dirección A de salida.

Los mandriles 21 de arrastre del carrete 11 completan primero una rotación de 180° alrededor del eje D de rotación hasta que el mandril 21 de arrastre, que está en contacto con la región 41 del extremo delantero del material 3 acolchado, entra en contacto con un punto 43 del material 3 acolchado que está aún más atrás en la dirección A de salida con respecto al punto 42 posterior. En este momento, después de una rotación inicial de 180° de un dispositivo de arrastre en contacto con el extremo 41 delantero del material 3 acolchado, el material 3 acolchado se enrolla en una sarta de material acolchado en forma de U. Cuando el dispositivo 1 de enrollado continúa girando el carrete 11 alrededor de su eje D de rotación, más vueltas de la hebra siguiente de material acolchado se enrollan alrededor de la sarta de material acolchado en forma de U. De esta manera se crea una espiral 4 de material acolchado. El número de vueltas de la espiral 4 de material acolchado se puede ajustar libremente. La experiencia ha demostrado que una sarta de material acolchado en forma de U como la descrita anteriormente puede considerarse como una espiral de material acolchado inicial. Un enrollado de 360° o cualquier múltiplo de 360° con respecto al extremo 41 delantero del material 3 acolchado corresponde a una vuelta en la espiral 4 de material acolchado. Preferiblemente, una espiral 4 de material acolchado puede comprender aproximadamente 1,5 vueltas (véase la Figura 11), aproximadamente 2 vueltas, aproximadamente 3,5 vueltas (Figura 13) o más vueltas.

Preferiblemente, el dispositivo de enrollado o el sistema de enrollado pueden estar equipados con una electrónica de control que inicia y/o detiene el proceso de enrollado según una especificación de control, de modo que preferiblemente se produce una espiral de material acolchado de un tamaño predeterminado, por ejemplo, un volumen predeterminado, una longitud (3) de hebra de material acolchado predeterminada y/o un número predeterminado de vueltas. El proceso de enrollado puede finalizarse, por ejemplo, mediante un proceso de separación manual o mecánico en un extremo 49 posterior de la espiral 4 de material acolchado o del material 3 acolchado.

Como se muestra en las Figuras 1 y 3a-3e, el eje D de rotación del carrete 11 del dispositivo 1 de enrollado puede extenderse en dirección vertical, preferiblemente incluso exactamente verticalmente. El proceso de enrollado puede tener lugar dentro de una carcasa 31 del dispositivo de enrollado. La carcasa 31 puede estar formada por el plato 13 giratorio que está limitado por una placa 15 de cubierta que rodea el plato 13 giratorio en las direcciones horizontal y radial. La placa 15 de cubierta puede comprender una apertura 17 pasante preferiblemente anular o un bolsillo con forma de agujero ciego (no mostrado en detalle) para recibir el plato 13 giratorio u otro brazo del carrete 11. El alojamiento 17 en la placa 15 de cubierta puede dimensionarse preferiblemente de tal manera que, entre el brazo formado, por ejemplo, como plato 13 giratorio y la placa 15 de cubierta siempre exista un espacio anular en dirección radial.

En la dirección axial del eje D de rotación opuesto al brazo, que está configurado, por ejemplo, como plato 13 giratorio, y a la placa 15 de cubierta, la carcasa 31 del dispositivo 1 de enrollado puede presentar una superficie 33 de apoyo. En la realización mostrada en las Figuras 1, 2 y 3a-3e, la superficie 33 de apoyo está formada por cilindros 34 de apoyo conectados entre sí a modo de persiana enrollable o puerta seccional. Los cilindros 34 de apoyo están montados en la carcasa 31, en particular, de forma que puedan girar alrededor de sus cojinetes de cilindro de apoyo. Los cilindros de apoyo discurren paralelos entre sí. Los ejes de los cilindros de apoyo se extienden en la dirección H horizontal transversalmente a la dirección A de salida. El ancho de los cilindros 34 de apoyo transversalmente a la dirección A de salida en la dirección H horizontal corresponde esencialmente al ancho interior de la carcasa 31. Cuando el material 3 acolchado se descarga desde la máquina 5 transformadora de material acolchado en la dirección A de salida, como se muestra en la Figura 3a, puede guiarse a lo largo del lado superior de la superficie 33 de apoyo. Por ejemplo, el material 3 acolchado puede guiarse hasta el carrete 11 rodando sobre cilindros 34 de apoyo.

La superficie 33 de apoyo garantiza, por ejemplo, en el proceso de enrollado mostrado en las Figuras 1 y 3e, que la espiral 4 de material acolchado no pueda caer hacia abajo en la dirección V vertical desde el carrete 11. Las partes de la carcasa (31) que se encuentran opuestas entre sí en la dirección axial del eje D de rotación y que están formadas aquí por un lado por la superficie 33 de apoyo y por otro lado por la placa 15 de cubierta y el plato 13 giratorio, delimitan el plano de enrollado. Otras paredes de la carcasa están dispuestas rodeando el carrete 11 en la dirección R radial y se extienden entre los lados límite axiales de la carcasa 31. Al menos una pared de la carcasa está en contacto con la máquina 5 transformadora de material acolchado y/o tiene una apertura de entrada para el material 3 acolchado. La carcasa 31 proporciona una protección fiable contra la intervención intencionada o no intencionada de un usuario en la zona del carrete 11 giratorio.

Cuando se enrolla una espiral 4 de material acolchado de tamaño suficiente, en particular predeterminado, la superficie 33 de apoyo puede, como se muestra esquemáticamente en la Figura 2, moverse desde la posición cerrada mostrada en la Figura 1 a una posición abierta en donde permite el acceso al carrete 11. Cuando la superficie 33 de apoyo está en su posición abierta, una espiral 4 de material acolchado puede retirarse del carrete 11, deslizarse hacia abajo, caerse o retirarse de cualquier otra manera. Por ejemplo, en el dispositivo 11 de enrollado se puede disponer verticalmente debajo del carrete 11 un recipiente 10 de almacenamiento en el que se pueden almacenar varias espirales 4 de material acolchado, como se muestra en la Figura 1. El dispositivo 1 de enrollado está diseñado preferiblemente de tal manera que, con relación a la posición cerrada de la superficie 33 de apoyo, se proporciona un recipiente 10 de almacenamiento opuesto al carrete 11, de modo que cuando la superficie 33 de apoyo está en la posición abierta, una espiral 4 de material acolchado o un material 3 acolchado puede pasar desde el área del plano de salida y/o de enrollado a través de una apertura 35 abierta al área del recipiente 10 de almacenamiento.

Como se muestra en la Figura 2, es concebible que el sistema 100 de enrollado proporcione una configuración preconfigurada según la cual el material 3 acolchado, por ejemplo, en forma 6 de cojín de material acolchado o de tubo, se puede entregar directamente desde la máquina 5 transformadora de material acolchado al recipiente 10 de almacenamiento. El carrete 21 del dispositivo 11 de enrollado se puede colocar en un estado pasivo en la posición abierta, por ejemplo, bloqueado o apagado. La electrónica de control del sistema 100 de enrollado puede configurarse, por ejemplo, para ejecutar selectivamente un estado de producción de cojines de material acolchado o un estado de producción de espirales de material acolchado, de manera que, en un estado de producción de cojines de material acolchado, el sistema 100 de enrollado produce cojines 6 de material acolchado y, en el estado de producción de espirales de material acolchado, el sistema 100 de enrollado produce espirales 4 de material acolchado. El suministro se puede realizar a través de un recipiente 10 de almacenamiento. Es concebible que la electrónica de control del sistema 100 de enrollado esté diseñada para proporcionar opcionalmente cualquier número de cojines 6 de material acolchado y cualquier número de espirales 4 de material acolchado. Por ejemplo, la electrónica de control del sistema 100 de enrollado se puede configurar para proporcionar una cantidad de cojines de material acolchado seleccionada por un usuario y una cantidad de espirales 4 de material acolchado seleccionada por un usuario, pudiendo la electrónica de control hacer que el sistema 100 de enrollado cambie automáticamente del estado de producción de cojines de material acolchado al estado de producción de espirales de material acolchado, o viceversa.

En las Figuras 1 y 2, la superficie de apoyo está desplazada, a modo de ejemplo, desde la posición cerrada mostrada en la Figura 1, en la que los cilindros 34 de apoyo de la superficie 33 de apoyo forman un plano horizontal, a modo de una puerta seccional, de modo que los cilindros 34 de apoyo de la superficie 33 de apoyo ya no delimitan una carcasa 31 opuesta al carrete 11, sino que liberan una apertura 35 en la carcasa 31. En el estado abierto mostrado en las Figuras 1 y 2, la superficie 33 de apoyo está desplazada hacia un lado interior del recipiente 10 de almacenamiento de manera que los cilindros 34 de apoyo definen un plano vertical. Los ejes de rotación de los cilindros 34 de apoyo están dispuestos paralelos, verticalmente uno encima del otro.

Las Figuras 4 a 7 muestran diferentes carretes. En la Figura 1, el carrete 11 comprende un plato 13 giratorio simple, completamente circular, de un brazo, sobre el cual están dispuestos mandriles 21 de arrastre diametralmente opuestos con respecto al eje D de rotación. Los mandriles 21 de arrastre están dispuestos en una órbita concéntrica alrededor del eje D de rotación con un radio r constante. Cada mandril 21 actúa como deflector.

La Figura 5 muestra otro carrete 11 con dos pares de mandriles de arrastre diametralmente opuestos. Todos los mandriles 21, 23 tienen la misma distancia r radial al eje D de rotación. La distancia circunferencial entre dos mandriles 21, 23 de un par de mandriles está en el rango entre 10° y 40°, preferiblemente alrededor de 30°. Una espiral de material acolchado no circular (por ejemplo, según la Figura 11) se puede enrollar utilizando un carrete según la Figura 5.

La Figura 6 muestra otro carrete en el que los dispositivos de arrastre están realizados mediante bordes 23* de deflexión de aspas de deflexión. Las aspas de deflexión están dispuestas a una distancia r radial con respecto al eje D de rotación en una trayectoria circunferencial. Con el carrete 11 según la Figura 6 se pueden enrollar espirales de material acolchado muy similares a las que se pueden enrollar con el carrete 11 según la Figura 5. Las aspas de deflexión del carrete según la Figura 6 y los pares de mandriles (21,23) de arrastre del carrete 11 según la Figura 5 están dispuestos a una distancia a entre sí que es al menos tan grande como el ancho b del material acolchado que se va a enrollar.

Otra realización de un carrete 11 se muestra en la Figura 7. El carrete según la Figura 7 comprende cuatro pares de mandriles deflectores, que están dispuestos en pares opuestos entre sí. Entre dos pares de mandriles adyacentes circunferencialmente se proporciona una distancia a que es al menos tan grande como el ancho b del material acolchado. La distancia entre dos mandriles 21, 23 o 21', 23' de un par es menor que la distancia a entre los pares adyacentes. Todos los mandriles 21, 21', 23, 23' se encuentran en la misma trayectoria circunferencial concéntrica a una distancia r del eje D de rotación. Con el carrete según la Figura 7 se puede enrollar una espiral de material acolchado toroidal con una cavidad interior, como se muestra, por ejemplo, en la Figura 12. En la cavidad interior de la espiral de material acolchado se encuentra esencialmente solo el extremo 41 delantero de la espiral 4 de material acolchado, que se enrosca inicialmente en el carrete 11 durante el proceso de enrollado que tiene lugar según las Figuras 3a-3e. El material 3 acolchado, que sigue a la primera desviación 42 en la dirección de transporte detrás del extremo 41 delantero del material 3 acolchado, se desliza por la circunferencia exterior de los mandriles 21, 23, 21', 23' o por el exterior del primer, segundo o siguiente enrollado anterior al enrollarse alrededor del carrete 11 según la Figura 7.

En la Figura 8 se muestra una geometría ejemplar de un mandril 21 de arrastre. El mandril de arrastre tiene una longitud L1 que, cuando está instalado, se extiende paralela al eje D de rotación del carrete 11. La longitud L1 es preferiblemente al menos tan grande como el ancho b del material acolchado. La longitud L1 de un mandril 21 de arrastre se puede dimensionar preferiblemente de tal manera que se extienda desde un lado interior axial de la carcasa hasta el lado interior opuesto de la carcasa cuando la carcasa 31 está en la posición cerrada. Preferiblemente, la longitud L1 de un mandril de arrastre es al menos el 60 %, preferiblemente al menos el 75 %, en particular al menos el 85 % de la distancia desde el primer lado interior axial de la carcasa 31 hasta el segundo lado axial opuesto de la carcasa 31. El mandril 21 puede ser, como se muestra en la Figura 8, troncocónico con una base ancha con un diámetro D1 de aproximadamente 1 cm-3 cm y un ángulo de cono a entre 1° y 15°, preferiblemente entre 1° y 5°, en particular entre 2° y 30.

Las Figuras 9a-9d muestran diferentes imágenes en perspectiva de un gancho 25 de arrastre. A diferencia del mandril 21 de arrastre descrito anteriormente, el gancho 25 de arrastre tiene una forma que se desvía de una simetría rotacional a la extensión longitudinal. El gancho 25 tiene un bisel que, cuando el gancho está instalado, se extiende preferiblemente en la dirección circunferencial del carrete 11. El extremo delantero del gancho está separado por una longitud L2 delantera del extremo de fijación trasero en el que el gancho 25 está fijado al brazo, en particular al plato 13 giratorio, del carrete 11. Con respecto a un eje de curvatura, que puede estar alineado preferiblemente paralelo al eje D de rotación del carrete 11, el gancho 25 puede presentar una curvatura con un radio D2 de curvatura. La extensión L1 longitudinal axial del gancho 25 de arrastre es la misma que la indicada anteriormente con respecto a la extensión L1 longitudinal axial del mandril 21 de arrastre. El diámetro D1 del gancho 25 de arrastre puede ser sustancialmente constante a lo largo de su extensión L1 longitudinal o al menos presentar un estrechamiento en algunas secciones.

La Figura 10 muestra un recipiente 200 de envío similar al cartón, cuya superficie 201 inferior está cubierta en gran parte por espirales 4 de material acolchado. Las espirales 4 de material acolchado se pueden fabricar como se ha descrito anteriormente con respecto a las Figuras 3a-3e utilizando un carrete según la Figura 4. La Figura 13 muestra el recipiente 200 de envío cuadrado con una única espiral 4 de material acolchado hexagonal, no circular, con dos lados más largos y 2x2 lados más cortos.

La Figura 11 muestra otro recipiente 300 de envío de forma rectangular alargada, cuya superficie 301 inferior está cubierta con una única espiral 4 de material acolchado no circular. La espiral 4 de material acolchado no circular según la Figura 11 tiene un primer ancho l1 de extensión longitudinal en el plano de la espiral, que es más del doble de grande que la segunda extensión l2 longitudinal perpendicular a la primera extensión l1 longitudinal, también en el plano de la espiral. Una espiral 4 de material acolchado no circular de este tipo se puede producir, por ejemplo, con el carrete según la Figura 5 o la Figura 6. También es concebible que un carrete con un diseño básico según la Figura 4, pero con una distancia radial de los mandriles 21 de arrastre al eje D de rotación, que es sustancialmente mayor que el ancho b del material 3 acolchado, se utilice para producir una espiral 4 de material acolchado no circular.

La Figura 12 muestra un recipiente 400 de forma casi cuboide, cuya superficie 401 inferior está cubierta sobre una superficie anular con una espiral de material acolchado toroidal o un anillo 4 espiral de material acolchado. La espiral 4 de material acolchado toroidal según la Figura 12 deja libre un espacio 45 interior radial, cuyo ancho transversal en cualquier dirección en el plano espiral puede ser sustancialmente mayor que el ancho b del material 3 acolchado.

Lista de signos de referencia

I dispositivo de enrollado

3 material acolchado

4 espiral de material acolchado

5 máquina transformadora de material acolchado

6 cojín de material acolchado

10 recipiente de almacenamiento

I I carrete

13 plato giratorio

15 placa de cubierta

17 apertura pasante

21, 23 mandril

25 gancho

31 carcasa

33 superficie de apoyo

34 cilindro de apoyo

41 extremo delantero

42 punto posterior

43 otro punto anterior

49 extremo posterior

51 apertura de salida

100 sistema de enrollado

200 recipiente

201 superficie inferior

300 recipiente

301 superficie inferior

400 recipiente

401 superficie inferior

A dirección de salida

D eje de rotación

H dirección horizontal

L1 extensión longitudinal

R dirección radial

V dirección vertical

a distancia

b ancho transversal

h altura

l1, l2 ancho de extensión longitudinal

r radio

Claims

REIVINDICACIONES

1. Dispositivo (1) de enrollado para enrollar en espiral un material (3) acolchado tridimensional fabricado mediante una máquina (5) de transformación de material acolchado a partir de un material de partida de tipo banda, que comprende un carrete (11) que tiene al menos dos deflectores, como mandriles (21,21', 23, 23'), ganchos (25) o bordes (23*) deflectores, caracterizado por que el carrete (11) tiene un eje (D) de rotación que se extiende en una dirección (V) vertical.

2. Dispositivo (1) de enrollado según la reivindicación 1, en el que el carrete (11) incluye más de dos deflectores.

3. Dispositivo (1) de enrollado según la reivindicación 1 o 2, en el que alrededor del eje (D) de rotación hay dispuestos varios deflectores, de tal manera que el dispositivo (1) de enrollado enrolla el material (3) acolchado tridimensional hasta formar una espiral (4) de material acolchado que tiene una forma circunferencial no circular y/o una cavidad interior radial.

4. Dispositivo (1) de enrollado según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el carrete (11) comprende un brazo al que se fijan los deflectores con una distancia (r) radial con respecto al eje (D) de rotación y/o de forma concéntrica.

5. Dispositivo (1) de enrollado según la reivindicación 4, en el que los deflectores están estrechados en la dirección del eje (D) de rotación y/o en una dirección perpendicular con respecto al brazo.

6. Dispositivo (1) de enrollado según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que los deflectores están dispuestos al menos seccionalmente inclinados con respecto a una dirección de su extensión longitudinal.

7. Dispositivo (1) de enrollado según las reivindicaciones 1 a 6, que comprende además una carcasa (31) que rodea el carrete (11) en la dirección axial del eje (D) de rotación por ambos lados en un estado cerrado.

8. Dispositivo (1) de enrollado según la reivindicación 7, en el que la carcasa (31) rodea el carrete (11) de forma sustancialmente total en la dirección (R) radial.

9. Dispositivo (1) de enrollado según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que los deflectores están fijados a un brazo conformado como un plato (13) giratorio.

10. Dispositivo (1) de enrollado según la reivindicación 9, comprendiendo el dispositivo (1) de enrollado una placa (15) de cubierta que rodea el plato (13) giratorio en una dirección (R) radial y/o en una dirección (H) horizontal con una apertura (17) para el plato (13) giratorio.

11. Dispositivo (1) de enrollado según cualquiera de las reivindicaciones 4, 5, 9 o 10, en el que una superficie (33) de apoyo para el material acolchado y/o una espiral de material acolchado está dispuesta enfrentada y/o en una dirección (V) vertical por debajo del brazo.

12. Dispositivo (1) de enrollado según la reivindicación 11, en el que la superficie (33) de apoyo se puede desplazar entre una posición cerrada, para enrollar una espiral (4) de material acolchado a partir del material (3) acolchado, y una posición abierta, para acceder al carrete y/o para descargar la espiral (4) de material acolchado.

13. Dispositivo (1) de enrollado según la reivindicación 11 o 12, en el que la superficie (33) de apoyo comprende múltiples elementos (35) de apoyo.

14. Sistema (100) de enrollado de material acolchado que comprende un dispositivo (1) de enrollado según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, y una máquina (5) de transformación de material acolchado configurada para fabricar un material (3) acolchado a partir de un material de partida de tipo banda, comprendiendo la máquina (5) de transformación de material acolchado una apertura (51) de salida por la que sale el material (3) acolchado de la máquina (5) de transformación de material acolchado en una dirección (A) de salida, estando el sistema (100) de enrollado de material acolchado libre de cualquier dispositivo de guía para guiar el material acolchado en la dirección (R) radial transversal al eje (D) de rotación del carrete (11), entre la máquina (51) de transformación de material acolchado y el carrete (11).

15. Sistema (100) de enrollado de material acolchado según la reivindicación 14, que está configurado para descargar selectivamente un material (3) acolchado o una espiral (4) de material acolchado.