Rebobinadora y procedimiento para enrollar papel alrededor de un núcleo para realizar una bobina.

Rebobinadora (10) para enrollar papel (11') alrededor de un núcleo (11) para realizar una bobina (11"),

quecomprende, en una posición aguas arriba, unos medios para transportar e introducir dicho núcleo (11) dentro de uncanal (12) definido en la parte superior por un rodillo de enrollamiento superior (14), alimentado desde arriba condicho papel (11') dirigido hacia dicho canal (12), y en la parte inferior por un elemento de cuna (13) asociado aguasabajo con un rodillo de enrollamiento inferior (15), comprendiendo dicha rebobinadora (10) un tercer rodillo oscilante(16) dispuesto por encima de dicho rodillo de enrollamiento inferior (15), presentando dichos tres rodillos (14, 15, 16)respectivos unos ejes paralelos entre sí y perpendiculares al movimiento hacia delante de dicho papel (11') y quecooperan aguas abajo de dicho canal (12) para enrollar dicho papel (11') alrededor de dicho núcleo (11) para realizardicha bobina (11"), estando previstos además unos medios cíclicos para rasgar dicho papel (11') que se muevenhacia delante en dicho rodillo de enrollamiento superior (14) para identificar un borde final (50) y un borde inicial (60),así como unos medios para hacer que dicho borde inicial (60) se enrolle sobre dicho núcleo (11) introducido en dichocanal (12), caracterizada porque dichos medios de rasgado comprenden por lo menos un cabezal de rasgado (102)móvil de manera cíclica que alterna entre una primera posición no operativa distante de dicho rodillo deenrollamiento superior (14) y una segunda posición operativa en contacto con dicho papel (11') que se mueve haciadelante en dicho rodillo de enrollamiento superior (14), siendo dicha segunda posición operativa sustancialmenteinstantánea y sin deslizamiento a lo largo de dicho rodillo de enrollamiento superior (14), comprendiendo dicharebobinadora (10) unos medios para mantener dicho papel (11') adherido a dicho rodillo de enrollamiento superior(14) por lo menos aguas arriba de dicho canal (12), estando dispuestos dichos medios de rasgado cíclicos aguasarriba de dicho canal (12) y aguas arriba de dichos medios para transportar e introducir dichos núcleos (11),comprendiendo dichos medios para hacer que dicho borde inicial (60) se enrolle sobre dicho núcleo (11) introducidoen dicho canal (12) unos medios para suministrar cola (21) en dicho núcleo (11) dispuestos aguas arriba de dichocanal (12).

Rebobinadora y procedimiento para enrollar papel alrededor de un núcleo para realizar una bobina.

La presente invención se refiere a una rebobinadora mejorada y a un procedimiento correspondiente para enrollar papel alrededor de un núcleo para realizar una bobina.

En rebobinadoras conocidas para enrollar papel alrededor de un núcleo para realizar una bobina, como, por ejemplo, papel higiénico para utilización doméstica y/o rollos de cocina o similares, se conoce utilizar elementos que guían el papel que entra en la máquina y controlan tanto su primer contacto con un nuevo núcleo como el enrollamiento posterior del papel sobre el mismo para obtener una bobina acabada.

En estas máquinas hay habitualmente algunos rodillos que actúan conjuntamente entre sí en las etapas enumeradas anteriormente para obtener la bobina.

En general, en dichas máquinas conocidas existe un rodillo superior, en el que se alimenta el papel, y una cuna dispuesta para definir, con el rodillo superior, un canal en el que tiene lugar el primer contacto del papel con los nuevos núcleos introducidos en la rebobinadora.

Estas máquinas comprenden también un segundo rodillo inferior, que actúa conjuntamente con el rodillo superior previo para determinar el enrollamiento del papel en un rollo en formación con diámetro creciente, y un tercer rodillo oscilante, dispuesto por encima del rodillo inferior, que mantiene una cierta presión en la bobina en formación, garantizando que se enrolle correctamente de manera bien compactada.

Para optimizar la producción de las bobinas mencionadas anteriormente, en la actualidad se conocen diversos dispositivos que alimentan simultáneamente un nuevo núcleo en la máquina rebobinadora y expulsan la bobina acabada del mismo de manera sincronizada.

En dichas etapas sincronizadas, el papel que se mueve hacia delante en el rodillo superior se rasga periódicamente mediante dispositivos adecuados para identificar dos bordes, denominándose el situado aguas abajo “borde final” y que se enrolla en la bobina acabada, mientras que situado el aguas arriba se denomina “borde inicial” y está asociado con el nuevo núcleo que se inserta en la rebobinadora.

Un ejemplo de estas máquinas conocidas se describe en la patente WO94/21545A1 en la que se muestra un dispositivo para rasgar el papel que se encarga de rasgar el papel que se mueve hacia delante dentro del canal mencionado anteriormente, es decir en un punto ubicado entre donde se introduce el núcleo y donde se expulsa la bobina.

Alternativamente, otras máquinas están actualmente en el mercado en las que los dispositivos para rasgar el papel se encargan de rasgar el papel que se mueve hacia delante fuera del canal, es decir en un punto aguas arriba de donde se introduce el núcleo.

Una máquina de este tipo se describe, por ejemplo, en la patente EP1262434A1.

En los dos tipos de máquinas rebobinadoras mencionados anteriormente, el dispositivo de rasgado de papel comprende un elemento de árbol, que gira alrededor de un vástago, y equipado con un cabezal de rasgado de papel que actúa conjuntamente de manera cíclica con el rodillo superior para rasgar el papel que se mueve hacia delante en él hacia el canal.

En particular, el rasgado del papel en tales máquinas tiene lugar gracias a dos operaciones distintas del cabezal de rasgado mencionado anteriormente, que primero entra en “contacto” con el papel que se mueve hacia delante en el rodillo y a continuación, a través de un “deslizamiento” relativo del propio cabezal de rasgado con respecto al rodillo superior, tensa el papel hasta que se rasga.

Para llevar a cabo dichas etapas de contacto y deslizamiento relativo del papel que se mueve hacia delante en el rodillo superior, el cabezal de rasgado en máquinas conocidas sigue una trayectoria circular tangente al rodillo superior.

Según lo anterior, por tanto, durante las etapas de rasgado de papel se crea una línea de tangencia de calandrado para el papel definido, de hecho, en un lado mediante el rodillo superior y en el otro lado mediante el cabezal de rasgado.

En una condición de este tipo, el rasgado del papel tiene lugar gracias a la diferencia de velocidad entre el rodillo superior y el cabezal de rasgado, tensando dicha diferencia el papel de manera que lo rasga.

En particular, el rasgado tiene lugar a lo largo de líneas de perforación realizadas de manera cíclica en el papel aguas arriba del rodillo de enrollamiento superior.

En máquinas conocidas, por tanto, en un momento dado, es decir cuando se introduce un nuevo núcleo y se expulsa una bobina acabada, el cabezal de rasgado del árbol, durante su trayectoria circular, entra en contacto tangencialmente con el papel que se mueve hacia delante en el rodillo superior y a continuación ralentiza el papel localmente deslizando el rodillo de modo que tensa el papel aguas abajo del cabezal que hace que se rasgue el propio el papel.

Está claro a partir de lo que se ha establecido anteriormente que en tales máquinas, en las que el cabezal de rasgado gira a una velocidad inferior al rodillo en el que el papel se mueve hacia delante, el rasgado del papel siempre se produce aguas abajo del propio cabezal de rasgado.

Un procedimiento de rasgado de papel de este tipo de máquinas conocidas comprende por tanto dos etapas distintas: el cabezal de rasgado que entra en contacto con el papel que se mueve hacia delante en el rodillo y el deslizamiento relativo del propio cabezal de rasgado con respecto al rodillo superior.

Sin embargo, el procedimiento de rasgado mencionado anteriormente presenta algunos inconvenientes en particular relacionados con la etapa de deslizamiento relativo del cabezal de rasgado con respecto al rodillo superior.

Un primer inconveniente deriva del hecho de que la diferencia de velocidad entre el cabezal de rasgado y el rodillo superior, una diferencia que genera de hecho el deslizamiento relativo y el tensado de la parte del papel aguas abajo del cabezal de rasgado, no es un parámetro constante sino que depende del tipo de papel utilizado y del tipo de perforación en él realizada aguas arriba del rodillo superior.

En otras palabras, actualmente cada vez que se cambia el tipo de papel alimentado, y/o el tipo de perforación realizada en él, es necesario llevar a cabo largas operaciones de ajuste de máquinas adecuadas para modificar la velocidad del rodillo superior y/o del cabezal de rasgado para realizar un deslizamiento relativo correcto.

Estas modificaciones también alteran necesariamente la cantidad de bobinas producidas por hora, lo que afecta a la producción.

Debe destacarse también que una diferencia en la velocidad de este tipo no es realmente sencilla de identificar en vista del hecho de que el rodillo superior, con el fin de mantener el papel bien adherido mientras se mueve hacia delante, está siempre revestido generalmente con material que presenta alto coeficiente de fricción.

En un caso de este tipo, el cabezal de rasgado debe superar también la fricción que produce el papel en el rodillo haciendo insuficiente una diferencia en la velocidad entre el cabezal de rasgado y el rodillo igual a la requerida normalmente para generar un estiramiento tolerable máximo del papel que se mueve hacia delante en un plano liso.

Otro inconveniente de las rebobinadoras conocidas es que la etapa de deslizamiento relativo del cabezal de rasgado en el rodillo, adecuada para tensar el papel ralentizándolo localmente, presenta un efecto negativo sobre la calidad de la bobina acabada.

De hecho, el deslizamiento relativo mencionado anteriormente del cabezal de rasgado en el rodillo significa que durante un periodo de tiempo que no es irrelevante, el borde final se ralentiza necesariamente por el cabezal de rasgado creando necesariamente, aguas arriba del propio cabezal, una zona de acumulación del papel que ya no se dispone correctamente en el rodillo superior.

Dicha acumulación que se crea principalmente durante el deslizamiento relativo del cabezal de rasgado en el rodillo, así como la obtención de pliegues desagradables no deseados en el papel, daña el acoplamiento del núcleo con el borde inicial haciendo que este último haga el primer contacto con el nuevo núcleo no siempre dispuesto de manera ideal y/o disponiéndose sobre partes de papel.

Un aspecto de este tipo, de manera desventajosa, limita enormemente la sujeción del borde inicial en el núcleo determinando un rechazo.

Una acumulación excesiva también significa espacios de perforación irregulares del papel aguas arriba del rodillo y por consiguiente que las primeras rasgaduras de la bobina acabada... [Seguir leyendo]

1. Rebobinadora (10) para enrollar papel (11’) alrededor de un núcleo (11) para realizar una bobina (11”) , que comprende, en una posición aguas arriba, unos medios para transportar e introducir dicho núcleo (11) dentro de un canal (12) definido en la parte superior por un rodillo de enrollamiento superior (14) , alimentado desde arriba con dicho papel (11’) dirigido hacia dicho canal (12) , y en la parte inferior por un elemento de cuna (13) asociado aguas abajo con un rodillo de enrollamiento inferior (15) , comprendiendo dicha rebobinadora (10) un tercer rodillo oscilante

(16) dispuesto por encima de dicho rodillo de enrollamiento inferior (15) , presentando dichos tres rodillos (14, 15, 16) respectivos unos ejes paralelos entre sí y perpendiculares al movimiento hacia delante de dicho papel (11’) y que cooperan aguas abajo de dicho canal (12) para enrollar dicho papel (11’) alrededor de dicho núcleo (11) para realizar dicha bobina (11”) , estando previstos además unos medios cíclicos para rasgar dicho papel (11’) que se mueven hacia delante en dicho rodillo de enrollamiento superior (14) para identificar un borde final (50) y un borde inicial (60) , así como unos medios para hacer que dicho borde inicial (60) se enrolle sobre dicho núcleo (11) introducido en dicho canal (12) , caracterizada porque dichos medios de rasgado comprenden por lo menos un cabezal de rasgado (102) móvil de manera cíclica que alterna entre una primera posición no operativa distante de dicho rodillo de enrollamiento superior (14) y una segunda posición operativa en contacto con dicho papel (11’) que se mueve hacia delante en dicho rodillo de enrollamiento superior (14) , siendo dicha segunda posición operativa sustancialmente instantánea y sin deslizamiento a lo largo de dicho rodillo de enrollamiento superior (14) , comprendiendo dicha rebobinadora (10) unos medios para mantener dicho papel (11’) adherido a dicho rodillo de enrollamiento superior

(14) por lo menos aguas arriba de dicho canal (12) , estando dispuestos dichos medios de rasgado cíclicos aguas arriba de dicho canal (12) y aguas arriba de dichos medios para transportar e introducir dichos núcleos (11) , comprendiendo dichos medios para hacer que dicho borde inicial (60) se enrolle sobre dicho núcleo (11) introducido en dicho canal (12) unos medios para suministrar cola (21) en dicho núcleo (11) dispuestos aguas arriba de dicho canal (12) .

2. Rebobinadora (10) según la reivindicación 1, caracterizada porque, en dicha segunda posición de rasgado operativa, la trayectoria de aproximación, contacto y separación de dicho por lo menos un cabezal de rasgado (102) con respecto a dicho rodillo de enrollamiento superior (14) es sustancialmente perpendicular al movimiento hacia delante de dicho papel (11’) en dicho rodillo de enrollamiento superior (14) .

3. Rebobinadora (10) según la reivindicación 1, caracterizada porque, en dicha segunda posición de rasgado operativa, la trayectoria de aproximación, contacto y separación de dicho por lo menos un cabezal de rasgado (102) con respecto a dicho rodillo de enrollamiento superior (14) , dicho por lo menos un cabezal de rasgado (102) define un ángulo máximo de aproximadamente ±20º con respecto a la perpendicular al movimiento hacia delante de dicho papel (11’) en dicho rodillo de enrollamiento superior (14) .

4. Rebobinadora (10) según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque dichos medios de rasgado comprenden por lo menos un elemento de soporte (103) provisto de un primer extremo asociado con dicho por lo menos un cabezal de rasgado (102) y con un segundo extremo (104) articulado, estando previstos unos medios para accionar una oscilación cíclica alternante de dicho elemento de soporte (103) alrededor de dicho segundo extremo (104) articulado.

5. Rebobinadora (10) según la reivindicación 4, caracterizada porque dichos medios para accionar una oscilación cíclica de dicho por lo menos un elemento de soporte (103) alrededor de dicho segundo extremo (104) articulado comprenden por lo menos una leva (105) montada en un árbol (106) , transmitiendo dicha leva (105) dicha oscilación cíclica alternante durante la rotación de dicho árbol (106) .

6. Rebobinadora (10) según la reivindicación 5, caracterizada porque comprende una pluralidad de elementos de soporte (103) provistos de dichos cabezales de rasgado (102) , extendiéndose dicha pluralidad de elementos de soporte (103) a lo largo de toda la longitud de dicho rodillo de enrollamiento superior (14) .

7. Rebobinadora (10) según la reivindicación 6, caracterizada porque dichos elementos de soporte (103) están conectados a través de dichos segundos extremos articulados (104) a una estructura (108) de soporte conectada a su vez a una base (109) común.

8. Rebobinadora (10) según la reivindicación 6, caracterizada porque dichos cabezales de rasgado (102) comprenden una pluralidad de ranuras separadas regularmente en la dirección paralela a la extensión de dicho rodillo superior (14) , estando colocadas dichas ranuras en unos anillos de carburo de tungsteno formados en la superficie externa de dicho rodillo superior (14) para sujetar dicho papel (11’) .

9. Rebobinadora (10) según la reivindicación 1, caracterizada porque dicho rodillo de enrollamiento superior (14) comprende una pluralidad de canales longitudinales (22) dispuestos según una corona circular próxima a la superficie externa cilíndrica de dicho rodillo (14) , estando cada uno de dichos canales longitudinales (22) en comunicación con el exterior a través de una pluralidad de orificios (23) formados en la superficie externa cilíndrica de dicho rodillo (14) , estando previstas un par de zapatas de succión (24) dispuestas en eje con dicho rodillo (14) fijadas y orientadas hacia los cabezales opuestos, estando adaptadas dichas zapatas de succión (24) para provocar

la succión de aire a través de los canales (22) situados entre ellas y extendiéndose en dichos cabezales de dicho rodillo de enrollamiento superior (14) tanto por encima como por debajo del punto de contacto cíclico de dicho cabezal (102) con dicho papel (11’) que se mueve hacia delante en dicho rodillo de enrollamiento superior (14) .

10. Procedimiento para enrollar papel (11’) alrededor de un núcleo (11) para obtener una bobina (11”) de manera cíclica, que comprende las etapas siguientes:

a) suministrar cola (21) en dicho núcleo (11) aguas arriba de dicho canal (12) ,

b) transportar e introducir dicho núcleo (11) en un canal (12) definido en la parte superior por un rodillo de enrollamiento superior (14) y en la parte inferior por un elemento de cuna (13) asociado aguas abajo con un rodillo de enrollamiento inferior (15) ;

c) alimentar con dicho papel (11’) desde arriba sobre dicho rodillo de enrollamiento superior (14) hacia dicho canal (12) ;

d) rasgar dicho papel que se mueve hacia delante en dicho rodillo de enrollamiento superior (14) tras la introducción de dicho núcleo (11) en dicho canal (12) ;

e) acoplar y enrollar (10) dicho papel (11’) alrededor de dicho núcleo (11) para realizar dicha bobina (11”) aguas abajo de dicho canal (12) a través de la cooperación de dichos rodillos de enrollamiento superiores e inferiores (14, 15) con un tercer rodillo oscilante (16) dispuesto por encima de dicho rodillo de enrollamiento inferior (15) ,

caracterizado porque dicha etapa de rasgar dicho papel que se mueve hacia delante en dicho rodillo de enrollamiento superior (14) tras la introducción de dicho núcleo (11) en dicho canal (12) comprende las etapas siguientes:

f) poner un cabezal de rasgado (102) en contacto con dicho papel (11’) que se mueve hacia delante en dicho rodillo de enrollamiento superior (14) a través del movimiento cíclico alternante sustancialmente instantáneo haciendo contacto y distanciándose a continuación sin deslizamiento con respecto a dicho rodillo de enrollamiento superior (14) ;

comprendiendo dicha etapa de rasgado del papel que se mueve hacia delante en el rodillo de enrollamiento superior (14) las etapas siguientes:

g) hacer que el cabezal de rasgado (102) entre en contacto con el papel (11’) que se mueve hacia delante en el rodillo de enrollamiento superior (14) en una posición aguas arriba del canal (12) y aguas arriba de los medios para transportar e introducir los núcleos (11)

comprendiendo dichos medios para hacer que dicho borde inicial (60) se enrolle sobre dicho núcleo (11) introducido dentro de dicho canal (12) unos medios para suministrar cola (21) en dicho núcleo (11) dispuestos aguas arriba de dicho canal (12) .

11. Procedimiento según la reivindicación 10, caracterizado porque dicho cabezal de rasgado (102) , en dicho rodillo de enrollamiento superior (14) , sigue una trayectoria de aproximación, contacto y separación sustancialmente perpendicular al movimiento hacia delante de dicho papel (11’) en dicho elemento de tope (14) .

12. Procedimiento según la reivindicación 10, caracterizado porque dicho cabezal de rasgado (102) , en dicho rodillo de enrollamiento superior (14) , sigue una trayectoria de aproximación, contacto y separación que define un ángulo máximo de aproximadamente ±20º con respecto a la perpendicular al movimiento hacia delante de dicho papel (11’) en dicho rodillo de enrollamiento superior (14) .