Máquina cortadora (1) para cortar productos alargados (L) que comprende:

- por lo menos una cuchilla de disco (19) provista de un movimiento planetario alrededor de un primer eje (A-A);

- un dispositivo de afilado (61) para dicha cuchilla (19) con por lo menos una muela abrasiva de afilado (63, 65);

caracterizada porque dicho dispositivo de afilado (61) está dispuesto con el eje de dicha por lo menos una muela abrasiva (63, 65) en una posición esencialmente fija en relación con dicho primer eje y esencialmente en el nivel de dicho primer eje (A-A)

Máquina cortadora con sistema de afilado central.

Campo técnico

La presente invención se refiere a una máquina cortadora para cortar productos alargados según el preámbulo de la reivindicación 1. Dichas máquinas se utilizan, por ejemplo, aunque no exclusivamente, para dividir rollos o rollizos de material en banda enrollado, tal como papel tisú o similar, en pequeños rollos de menor longitud axial.

La presente invención también se refiere a un procedimiento para cortar productos alargados según el preámbulo de la reivindicación 31, siendo dichos productos en particular (aunque no exclusivamente) rollos de material en banda, tales como papel tisú o similar.

Técnica anterior

En muchos campos industriales es necesario producir rollizos o rollos de material enrollado con o sin un núcleo de enrollado. Estos rollos o rollizos se dividen posteriormente cortándolos en una pluralidad de pequeños rollos de menor longitud axial para ser embalados.

En el campo particular de la transformación de papel, se producen rollos o rollizos de papel tisú con una longitud axial equivalente a la anchura del material de papel enrollado en bobinas que proviene de la fábrica de papel. Dichos rollizos, que pueden ser de hasta 5 m de longitud y más, se dividen posteriormente en pequeños rollos destinados para el consumo, de menor longitud axial y con el mismo diámetro que el del rollizo.

Las máquinas cortadoras utilizadas para este tipo de aplicación incluyen una o varias cuchillas, normalmente cada una de ellas dotada de un movimiento planetario, es decir, que giran alrededor de un eje de rotación de las mismas, y giran a su vez alrededor de otro eje de rotación, principalmente paralelo al eje de rotación de la cuchilla.

En los documentos US nº 4.584.317; EP-A-0507750, EP-A-0609668; US-A-4041813 se describen ejemplos de máquinas cortadoras o procedimientos de este tipo y según el preámbulo de la reivindicación 1 o reivindicación 31. Se describen otras máquinas cortadoras de este tipo, por ejemplo, en los documentos US-A-3.213.731; US-A-4.584.917 y en el documento WO-A-2004004989.

En el documento WO-A-0021722 se describe una máquina cortadora que utiliza una cuchilla conformada particularmente con un bisel asimétrico y tratamientos diferenciados en los dos lados del bisel de corte.

Las cuchillas de las máquinas cortadoras realizan un número de cortes por minuto sumamente alto y el material de papel que forma los rollizos o rollos que deben cortarse presenta una acción abrasiva y de desgaste en el filo de la cuchilla. Por lo tanto, es necesario afilar de manera repetida y frecuente el filo de las cuchillas de disco utilizadas en estas máquinas.

Para este fin se han estudiado distintos sistemas de afilado y en algunos casos también sistemas de afilado provistos de herramientas de afilado con muela abrasiva. Generalmente, la unidad de afilado de una máquina cortadora del tipo indicado anteriormente comprende un par de muelas abrasivas descentradas entre sí que actúan en lados opuestos del bisel de corte de la cuchilla. Cuando están dispuestas varias cuchillas en un conjunto giratorio único se utilizan normalmente varias unidades de afilado, una para cada cuchilla (véase por ejemplo el documento US-A-4.041.813). En los documentos WO-A-0136151 y EP-A-0528122 se describen ejemplos de unidades de afilado.

En varias máquinas provistas de unidades de afilado, estas se desplazan mediante una corredera que las traslada a lo largo de unas guías esencialmente ortogonales al eje de rotación de la cuchilla, para permitir que las muelas abrasivas se desplacen gradualmente hacia el eje de la cuchilla con el fin de compensar el desgaste en esta última y por lo tanto la reducción del diámetro de la cuchilla. Puesto que la unidad de afilado está montada, junto con la cuchilla, en un conjunto giratorio, es necesario equilibrar toda la unidad de afilado con un contrapeso que, de manera análoga a la corredera que soporta las muelas abrasivas, debe trasladarse para que se desplace gradualmente hacia el eje de rotación de la cuchilla con la que está asociada la correspondiente unidad de afilado.

Por lo tanto, estas máquinas presentan una arquitectura particularmente compleja, también y en particular debido a la estructura de la unidad de afilado y los correspondientes elementos secundarios.

Objetivos y Sumario de la invención

El objetivo de la invención consiste en producir una máquina cortadora del tipo descrito anteriormente que sea menos compleja y más económica y que al mismo tiempo siga siendo eficaz.

Según un aspecto distinto, el objetivo de la invención consiste en producir un procedimiento de afilado que sea más eficaz y menos complejo que los procedimientos conocidos.

Según la invención, este problema se resuelve mediante una máquina que presente las características de la reivindicación 1.

Pueden preverse también dos o más cuchillas girando alrededor de los respectivos ejes de rotación que giran, a su vez, alrededor de un eje central común de rotación.

El dispositivo de afilado puede permanecer, por lo tanto, en una posición fija en lugar de girar con la cuchilla alrededor del eje del movimiento planetario de dicha cuchilla. Este sistema simplifica radicalmente la máquina.

De esta manera se obtiene una configuración más sencilla de la máquina cortadora y de la respectiva unidad de afilado. Además, la zona de contacto entre la cuchilla y la muela abrasiva presenta una orientación radial, es decir, que está dispuesta teóricamente en una línea de intersección entre la superficie cónica de la muela abrasiva y del bisel de la cuchilla y un plano que contiene los ejes de la muela abrasiva y de la cuchilla. Por lo tanto, las fuerzas de rozamiento presentan una orientación tangencial. Esta condición es ventajosa con respecto a lo que ocurre en las unidades de afilado convencionales, en las que las fuerzas de rozamiento presentan un componente en la dirección radial, que produce el desgarro de virutas durante el afilado y la formación de rebabas que hacen el corte del producto por la cuchilla menos limpio.

Según una forma de realización particularmente ventajosa de la invención, la máquina cortadora comprende un conjunto que gira alrededor de dicho primer eje. En este conjunto se soporta la cuchilla de disco, que gira alrededor de un segundo eje paralelo al primer eje, para obtener un movimiento planetario de la cuchilla.

En la práctica, la muela o muelas abrasivas del dispositivo de afilado se disponen ventajosamente con sus ejes esencialmente coincidentes con el primer eje, alrededor del cual gira el eje de rotación de la cuchilla o las cuchillas. Preferentemente, la muela o muelas abrasivas no giran alrededor de su eje, puesto que el movimiento de afilado lo constituye el movimiento de la cuchilla. Sin embargo, también sería posible, si la velocidad en juego así lo requiere, hacer que la muela o muelas abrasivas del dispositivo de afilado giren alrededor de su eje. Dichas muelas abrasivas pueden montarse libres en los ejes o pueden accionarse por motor y hacer que giren en una dirección concordante o discordante con el movimiento de la cuchilla, según las condiciones de funcionamiento. Sin embargo, la utilización de muelas abrasivas que no giren alrededor de sus ejes es ventajosa tanto en términos de coste como por lo que se refiere a la sencillez constructiva y la seguridad de la máquina.

Según una forma de realización ventajosa es adecuado que el radio de la cuchilla sea mayor que la diferencia entre la distancia de dicho primer eje desde dicho segundo eje y el radio de la muela abrasiva.

En una forma de realización preferida de la invención la muela o muelas abrasivas de la unidad de afilado presentan una superficie activa cónica. También serían posibles otras soluciones, tales como muelas abrasivas con una superficie activa plana, en cuyo caso, debe proporcionarse un movimiento oscilatorio a las muelas abrasivas para que sigan el movimiento planetario de la cuchilla.

En una posible forma de realización de la invención, puede proporcionarse un accionador para llevar la muela o las muelas abrasivas del dispositivo de afilado alternativamente a una posición de funcionamiento en contacto con dicha cuchilla y a una posición de reposo, fuera de contacto con dicha cuchilla. Puede disponerse un accionador único para mover dos muelas abrasivas, por ejemplo, coaxiales y opuestas entre sí. En este caso pueden preverse tres posiciones respectivas: contacto de...

1. Máquina cortadora (1) para cortar productos alargados (L) que comprende:

caracterizada porque dicho dispositivo de afilado (61) está dispuesto con el eje de dicha por lo menos una muela abrasiva (63, 65) en una posición esencialmente fija en relación con dicho primer eje y esencialmente en el nivel de dicho primer eje (A-A).

2. Máquina según la reivindicación 1, caracterizada porque el eje de dicha muela abrasiva (63, 65) es esencialmente coincidente con dicho primer eje (A-A).

3. Máquina según la reivindicación 1 ó 2, caracterizada porque comprende:

4. Máquina según la reivindicación 3, caracterizada porque el radio de la cuchilla (19) es mayor que la diferencia entre la distancia de dicho primer eje (A-A) desde dicho segundo eje (B-B) y el radio de la muela abrasiva (63, 65).

5. Máquina según una o varias de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque dicha por lo menos una muela abrasiva (63, 65) no gira alrededor de su eje.

6. Máquina según una o varias de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque dicha por lo menos una muela abrasiva (63, 65) presenta por lo menos una superficie activa cónica (63A, 65A).

7. Máquina según una o varias de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por un accionador que lleva dicha por lo menos una muela abrasiva (63, 65) alternativamente a una posición de funcionamiento en contacto con dicha cuchilla (19) y a una posición de reposo, fuera del contacto con dicha cuchilla (19).

8. Máquina según la reivindicación 7, en el que dicho accionador (75, 77) está dispuesto para producir la traslación de dicha por lo menos una muela abrasiva (63, 65) en una dirección paralela a dicho primer eje (A-A).

9. Máquina según una o varias de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque comprende dos muelas abrasivas (63, 65).

10. Máquina según la reivindicación 9, caracterizada porque dichas dos muelas abrasivas (63, 65) son coaxiales y opuestas, estando la cuchilla (19) interpuesta entre dichas dos muelas abrasivas.

11. Máquina según la reivindicación 9 ó 10, caracterizada porque dichas dos muelas abrasivas (63, 65) presentan unas superficies activas cónicas (63A, 65A).

12. Máquina según la reivindicación 10, caracterizada porque las superficies activas (63A, 65A) de dichas dos muelas abrasivas (63, 65) están dispuestas en superficies cónicas que presentan unos ángulos de vértice distintos entre sí.

13. Máquina según una o varias de las reivindicaciones 9 a 12, caracterizada porque presenta un accionador que lleva cada una de dichas muelas abrasivas (63, 65) alternativamente a una posición de funcionamiento en contacto con dicha cuchilla (19) y a una posición de reposo, fuera del contacto con dicha cuchilla (19).

14. Máquina según la reivindicación 13, caracterizada porque dicho accionador define una posición intermedia en la que ambas muelas abrasivas (63, 65) están dispuestas a una distancia de dicha cuchilla (19).

15. Máquina según una o varias de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque dicha por lo menos una muela abrasiva (63, 65) está montada en un soporte (13) que puede desplazarse a lo largo de una dirección paralela al eje de dicha muela abrasiva (63, 65).

16. Máquina según la reivindicación 15, caracterizada porque dicho soporte (13) está conformado de una sola pieza con un pistón (15) de un accionador de cilindro-pistón de doble acción (75, 77).

17. Máquina según una o varias de las reivindicaciones 7 a 15, caracterizada porque dichas dos muelas abrasivas (63, 65) están soportadas por un soporte común (13).

18. Máquina según una o varias de las reivindicaciones 5 a 16, caracterizada porque dichas dos muelas abrasivas (63, 65) presentan unas superficies activas complementarias (63A, 65A).

19. Máquina según la reivindicación 18, caracterizada porque dichas dos muelas abrasivas (63, 65) están dispuestas y controladas para adoptar simultáneamente una posición de funcionamiento en contacto con dicha cuchilla (19) y alternativamente una posición de reposo en la que ambas están fuera de contacto con dicha cuchilla (19).

20. Máquina según una o varias de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque dicha por lo menos una muela abrasiva (63, 65) está unida a un elemento fijo (55) por medio de una banda elástica (111).

21. Máquina según una o varias de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque presenta un árbol de motor (43) coaxial a dicho primer eje (A-A), que soporta; de manera que impide la rotación con el mismo, un cuerpo que forma un cilindro (77) de un accionador de cilindro-pistón (75, 77), en cuyo interior está dispuesto un pistón (75) unido rígidamente a dicha por lo menos una muela abrasiva (63, 65) y que puede desplazarse en dicho cilindro (77) para llevar dicha por lo menos una muela abrasiva (63, 65) alternativamente a una posición de funcionamiento y a una posición de reposo.

22. Máquina según la reivindicación 21, caracterizada porque dicho pistón (75) presenta unos vástagos de guiado (103, 105) que se deslizan en unos orificios de guiado (99, 101) previstos en dicho cilindro (77).

23. Máquina según una o varias de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque por lo menos un elemento elástico (95, 97) está asociado con dicha por lo menos una muela abrasiva (65, 67) para definir una posición de reposo en la que dicha muela abrasiva (63, 65) está fuera de contacto con dicha cuchilla (19).

24. Máquina según la reivindicación 9 y 23, caracterizada porque dicho por lo menos uno elemento elástico (95, 97) define una posición de reposo en la que ambas de dichas muelas abrasivas (63, 65) están fuera de contacto con dicha cuchilla (19).

25. Máquina según una o varias de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque dicha por lo menos una muela abrasiva (63, 65) está controlada para que entre en contacto con dicha cuchilla (19) cuando la cuchilla se retira de dichos productos (L).

26. Máquina según una o varias de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque dicha por lo menos una cuchilla (19) está dispuesta y controlada para que se desplace con el filo de la misma a lo largo de una superficie de envoltura cilíndrica virtual, coaxial con respecto a dicho primer eje (A-A) y al eje de dicha muela abrasiva (63, 65), cruzando dicha superficie de envoltura cilíndrica la superficie activa (63A, 65A) de dicha por lo menos una muela abrasiva (63, 65).

27. Máquina según una o varias de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque dicha por lo menos una muela abrasiva es producida para ser montada en dos posiciones, alternadas en 180º una con respecto a la otra alrededor del eje de la muela abrasiva (63, 65).

28. Máquina según una o varias de las reivindicaciones anteriores, que comprende unos soportes para la cuchilla, dispuestos a los lados de la zona activa de la muela o muelas abrasivas de afilado (63, 65), para reducir o evitar la deformación por flexión de la cuchilla (19) durante el afilado.

29. Máquina según una o varias de las reivindicaciones anteriores, que comprende dos muelas abrasivas coaxiales y opuestas (63, 65), cada una de las cuales presenta unos segmentos respectivos de superficie activa, intercalándose los segmentos de una muela abrasiva (63, 65) entre los segmentos de la otra.

30. Máquina según la reivindicación 29, en la que dichas dos muelas abrasivas (63, 65) están asociadas con unos elementos de control que producen un movimiento recíproco simultáneo de aproximación y de alejamiento entre sí.

31. Procedimiento para cortar productos alargados que comprende las etapas que consisten en:

caracterizado porque el eje de dicha muela abrasiva se mantiene en una posición esencialmente fija en relación con dicho primer eje y esencialmente en el nivel de dicho primer eje (A-A).

32. Procedimiento según la reivindicación 31, caracterizado porque dicha muela abrasiva (63, 65) está dispuesta con su eje esencialmente coincidente con dicho primer eje (A-A).

33. Procedimiento según la reivindicación 31 ó 32, caracterizado porque la muela abrasiva (63, 65) no gira alrededor de su eje y la cuchilla (19) está provista del movimiento para el afilado y del movimiento de avance, moviendo el filo de la cuchilla (19) alrededor de dicho primer eje (A-A).

34. Procedimiento según una o varias de las reivindicaciones 31 a 33, caracterizado porque se utilizan dos muelas abrasivas (63, 65) para actuar en los lados opuestos de dicha cuchilla (19).

35. Procedimiento según la reivindicación 34, caracterizado porque dichas dos muelas abrasivas (63, 65) están dispuestas coaxialmente entre sí.

36. Procedimiento según una o varias de las reivindicaciones 31 a 35, caracterizado porque dicha cuchilla (19) se afila intermitentemente llevando dicha por lo menos una muela abrasiva (63, 65) alternativamente a entrar en contacto y fuera de contacto con dicha cuchilla (19).

37. Procedimiento según la reivindicación 36, caracterizado porque dicha por lo menos una muela abrasiva (63, 65) se lleva a entrar en contacto con dicha cuchilla (19) cuando la cuchilla (19) está desacoplada de los productos (L) que deben cortarse.

38. Procedimiento según una o varias de las reivindicaciones 31 a 37, caracterizado porque dicha por lo menos una muela abrasiva (63, 65) presenta una superficie activa cónica (63A, 65A).

39. Procedimiento según una o varias de las reivindicaciones 31 a 38, caracterizado porque dicha cuchilla (19) es afilado haciendo que el filo de dicha cuchilla (19) se desplace en una superficie envoltura cilíndrica virtual, coaxial a dicha por lo menos una muela abrasiva (63, 65) y que cruza su superficie activa (63A, 65A).

40. Procedimiento según por lo menos las reivindicaciones 34 y 35, caracterizado porque una u otra de dichas muelas abrasivas (63, 65) se llevan alternativamente a entrar en contacto con dicha cuchilla (19).

41. Procedimiento según una o varias de las reivindicaciones 31 a 40, caracterizado porque dichas muela o muelas abrasivas (63, 65) son trasladadas paralelas a su eje para llevar a dichas muela o muelas abrasivas (63, 65) alternativamente a entrar en contacto o fuera de contacto con dicha cuchilla (19).

42. Procedimiento según una o varias de las reivindicaciones 31 a 41, caracterizado porque dicha por lo menos una muela abrasiva (63, 65) se controla por medio de un accionador (75, 77) para ser llevada a una posición de funcionamiento en contacto con dicha cuchilla (19) o a una posición en reposo, fuera de contacto con dicha cuchilla (19), controlando dicho accionador (75, 77) la presión de contacto entre la muela abrasiva (63, 65) y la cuchilla (19).

43. Procedimiento según la reivindicación 42, caracterizado porque dicho accionador es un accionador de cilindro-pistón (75, 77) y porque la presión de contacto entre dicha muela abrasiva (63, 65) y dicha cuchilla (19) se controla mediante la presión del fluido de funcionamiento del accionador.

44. Procedimiento según una o varias de las reivindicaciones 31 a 43, caracterizado porque dicha por lo menos una muela abrasiva (63, 65) se mantiene en una posición de reposo por medio de un elemento elástico (111), solicitando un accionador a dicha por lo menos una muela abrasiva (65, 67) hacia la cuchilla (19) cuando debe afilarse dicha cuchilla (19).

45. Procedimiento según una o varias de las reivindicaciones 31 a 44, caracterizado porque dichos productos alargados (L) son rollos de material en banda enrollado.