Máquina para la fabricación de tubos (T) mediante el enrollado de unas bandas (S1,

S2) de material en banda, que comprende:

- un husillo de enrollamiento (4), alrededor del cual son enrolladas dichas bandas (S1, S2) para formar dicho tubo (T) que se hace avanzar a lo largo de dicho husillo (4);

- un dispositivo (5) para suministrar y enrollar dichas bandas (S1, S2) alrededor de dicho husillo (4);

- por lo menos una cuchilla (51) para cortar longitudes de dicho tubo que está siendo formado, estando provista dicha cuchilla de un movimiento alternativo paralelo a dicho husillo (1); y

- una contracuchilla (57) en el interior del tubo (T) que está siendo formado, provista de un movimiento de traslación sincronizado con el movimiento de traslación de dicha cuchilla (51), estando sujetada dicha contracuchilla (57) magnéticamente a un elemento móvil (67, 71) que transmite el movimiento de traslación a dicha contracuchilla;

caracterizada porque dicha cuchilla (51) está soportada por un carro móvil (23) con un movimiento alternativo paralelo a dicho husillo (4); y porque dicho elemento móvil (67, 71) es fijo con respecto al carro (23) que transporta la cuchilla (51)

Máquina para la fabricación de tubos mediante el enrollado de bandas de material en banda.

Campo técnico

La presente invención se refiere a una máquina para enrollar núcleos, es decir una máquina para la fabricación de tubos mediante el enrollamiento de una o más bandas de material en banda, por ejemplo colocadas una encima de la otra y parcialmente alternadas en zigzag en una disposición helicoidalmente conformada o en una disposición longitudinal.

Antecedentes de la invención

Las máquinas de este tipo son utilizadas comúnmente para la fabricación de tubos de cartón o bien otro material en láminas sobre el cual se enrolla material en banda tal como por ejemplo papel, papel de seda, película de plástico, láminas de aluminio o similares. Estos tubos generalmente son de sección transversal circular. Los tubos fabricados de este modo pueden tener también formas y secciones transversales diferentes, tales como circulares, cuadradas, rectangulares, o de otro tipo. Los tubos de este tipo pueden ser utilizados no únicamente como núcleos enrollados para la formación de rollos o rollizos de material en banda, sino también pueden ser diseñados para diversas aplicaciones, tal como por ejemplo recipientes para productos alimenticios, polvos de jabón, o para otras aplicaciones. A continuación, en la presente descripción se hará referencia a la formación de tubos circulares utilizados como núcleos enrollados para materiales en banda; sin embargo, el alcance de protección de la presente invención no está limitado a esta aplicación, sino que se comprenderá que se extiende a todos los sectores que contemplen la formación de tubos de una o más bandas enrolladas de material en banda.

El enrollamiento del material en banda se puede obtener enrollando una o más bandas helicoidalmente alrededor del husillo de conformación, como se representa y se describe haciendo referencia al siguiente ejemplo de forma de realización ilustrada a continuación, o también se puede obtener mediante la alimentación longitudinalmente de dos o más bandas que se solapan una sobre otra hasta que sus lados se acoplan y envuelven el husillo de conformación, tal como, por ejemplo, se representa y se describe en el documento WO- 94/20281 (que corresponde a la patente US nº 5.593.375).

Por consiguiente, mediante el término "enrollamiento" se tiene que entender que las bandas de material en banda pueden recubrir o envolver el husillo de conformación, siendo posible que sean alimentadas al último tanto oblicuamente con respecto al eje del husillo (enrollamiento helicoidal) como también paralelo a dicho eje (enrollamiento longitudinal). Sistemáticamente, una máquina para enrollar núcleos, una máquina para la fabricación de tubos, o una máquina para la conformación de tubos se debe entender como cualquier máquina en la cual bandas de material en banda son enrolladas alrededor de un mandril para formar continuamente un artículo de manufacturación tubular, tales como núcleos de enrollamiento, cajas prismáticas o cilíndricas y similares. El material en banda puede ser una banda de cartón, una banda de plástico o una banda de cualquier otro material adecuado, dependiendo del artículo de manufacturación que se vaya a producir con el mismo. Las bandas de material en banda pueden ser adheridas entre sí por medio de cola, adhesivo o cualquier clase de agente de unión, por medio de soldadura, tal como, por ejemplo soldadura por ultrasonidos, o de cualquier otra forma adecuada.

Para la fabricación de tubos de cartón o bien de otro material a través de un enrollamiento helicoidal de una o más bandas colocadas alternadas en zigzag una encima de la otra, se utiliza una máquina para enrollar núcleos, comprendiendo típicamente: un husillo de enrollamiento, alrededor del cual se enrolla helicoidalmente la banda o las bandas para formar continuamente el tubo, el cual se hace avanzar a lo largo del husillo; un dispositivo para suministrar y enrollar las bandas alrededor del husillo; por lo menos una cuchilla para cortar longitudes individuales de dicho tubo que está siendo formado; cuchilla la cual está provista de un movimiento alternativo paralelo al husillo; una contracuchilla en el interior del tubo que está siendo formado, provista de un movimiento de traslación sincronizado con el movimiento de traslación de la cuchilla.

Una máquina para enrollar núcleos del tipo anterior se describe, por ejemplo, en la patente US nº 5.873.806. Otras máquinas para el enrollamiento helicoidal de bandas se describen en las patentes US nº 2.502.638, nº 2.623.445, nº 3.150.575, nº 3.220.320, nº 3.636.827, nº 3.942.418, nº 4.378.966, así como en los documentos WO-A-2004101265 y WO-A-2004106017.

En estas máquinas, el tubo se forma continuamente mediante el enrollamiento de dos o más bandas de material en banda, por ejemplo papel o cartón, alternadas en zigzag una con respecto a la otra, alrededor del husillo de enrollamiento, el cual está montado en voladizo, tanto fijo como capaz de girar (preferentemente loco).

Sin tener en cuenta cómo se enrollan y se adhieren entre sí las bandas de material en banda, generalmente se fabrica un tubo continuo, el cual debe ser cortado en longitudes individuales que están diseñadas para el uso final, por ejemplo para enrollar papel para la fabricación de rollos. El corte se ejecuta con una o más cuchillas en forma de disco que puede ser accionada por motor o también locas y arrastradas al giro por fricción con el tubo. El filo de corte de las cuchillas puede ser liso o en forma de sierra según la configuración de la máquina. Las cuchillas tienen un eje de giro paralelo al eje del husillo y por lo tanto del tubo que está siendo formado y se presionan contra la superficie cilíndrica exterior del tubo y avanzan juntas con el mismo paralelas al eje del husillo de conformación. Generalmente, durante el giro y el avance del tubo, el corte es realizado por la cuchilla o las cuchillas según un plano de corte ortogonal al eje del tubo que está siendo formado. Una vez se ha completado en corte, la cuchilla se aleja del eje del tubo y se lleva de vuelta a la posición en la cual empezará el siguiente corte.

Generalmente, en el interior del tubo que está siendo formado está prevista una contracuchilla, con la cual cooperan la cuchilla o las cuchillas instaladas en el exterior del tubo. Dicha contracuchilla debe seguir el movimiento de la cuchilla o las cuchillas durante el corte y por lo tanto debe avanzar en sincronismo con el tubo que está siendo formado hasta completar el corte y después volver a la posición a la cual también vuelven la cuchilla o las cuchillas para empezar el siguiente corte. En algunas máquinas, este movimiento se obtiene instalando la contracuchilla en una varilla de guiado que constituye una prolongación del husillo de conformación y sujetando temporalmente la contracuchilla a la cuchilla como resultado de la fuerza de fricción que es generada por la presión de la cuchilla sobre el material que se va a cortar. De este modo, la contracuchilla avanza junto con la cuchilla. Cuando la última se desplaza alejándose del tubo, la contracuchilla es devuelta mediante un resorte a su posición inicial.

La solución constructivamente simple anterior no es muy fiable y comporta en cualquier caso tensiones elevadas de presión entre la cuchilla y la contracuchilla de modo que se generarán fuerzas de fricción suficientes como para arrastrar la contracuchilla en el movimiento sincronizado de avance con la cuchilla. La solución anteriormente mencionada además puede ser crítica en el caso de tubos particularmente rígidos.

Además, el resorte de retorno frecuentemente está sujeto a fallos debido a la fatiga, en tanto en cuanto debe realizar, en las máquinas más modernas, un desplazamiento de aproximadamente 150 mm cada décima de segundo.

Otras y más complejas soluciones contemplan un sistema positivo que avanza la contracuchilla durante un corte y la devuelve a su posición inicial durante la retracción de la cuchilla.

Un dispositivo según el preámbulo de la reivindicación 1 se basa en el documento EP-A-225235.

Objetivos y Sumario de la invención

Un objetivo de la presente invención es proporcionar una máquina para la fabricación de tubos a partir de bandas enrolladas en continuo, es decir, una denominada máquina para enrollar núcleos, que tiene una contracuchilla más simple y fiable y que superará totalmente o en parte los inconvenientes de los sistemas conocidos para el avance y la retracción de la contracuchilla en sincronismo con la cuchilla para cortar el tubo.