Máquina para cortar rollos de bandas.

Máquina de corte (2) para cortar unas bobinas (L) de material en banda en series de rollos (R) con un recortefrontal y un recorte trasero,

que comprende:

- por lo menos un canal de suministro de bobina;

- a lo largo de dicho canal de suministro, una estación de corte (11) con por lo menos una cuchilla de corte (7A,7B) para dividir cada bobina (L) en unos rollos individuales (R) y en unos recortes frontal y trasero (RT, RC);

- un dispositivo de suministro de bobina para suministrar bobinas a lo largo de dicho canal de suministro, quecomprende por lo menos un elemento de empuje trasero (21) de las bobinas (L) que se van a cortar,moviéndose a lo largo de dicho canal de suministro para empujar cada bobina a través de dicha estación decorte (11);

caracterizada porque dicho dispositivo de suministro comprende por lo menos un elemento de acoplamientode bobina frontal (23) de las bobinas (L) que se van a cortar, dispuesto y controlado para su acoplamientofrontal con cada bobina o serie de rollos (R) obtenidos cortando la bobina, durante por lo menos una parte delmovimiento a lo largo del dicho canal de suministro.

Máquina para cortar rollos de bandas.

Campo técnico

La presente invención se refiere a máquinas para convertir papel y, más en particular, a máquinas de corte para dividir bobinas de papel u otros materiales en banda bobinados en rollos individuales de dimensiones axiales menores que la bobina original.

La invención también se refiere a un procedimiento para procesar y, particularmente, para cortar bobinas de material en banda bobinado, típicamente, pero no únicamente, papel y papel tisú en particular, para la producción de rollos de papel higiénico, papel de cocina y similares.

Estado de la técnica

En el campo de la conversión de papel y, particularmente, en la producción de artículos de papel tisú, como papel higiénico, papel de cocina y similares, generalmente se producen bobinas de papel con dimensiones axiales y radiales grandes, que se fabrican directamente en la planta de papel por medio del suministro continuo de una hoja de fibra de celulosa proveniente de una máquina de formación. Dichas bobinas posteriormente se desbobinan y rebobinan en bobinas con una dimensión diametral correspondiente a la dimensión diametral del producto final, pero con dimensiones axiales correspondientes a la dimensión axial de la bobina original, es decir, mucho mayores que la dimensión axial del producto final. Actualmente, las bobinas y, después, las bobinas de papel tisú se producen típicamente con una longitud axial de hasta 5 metros. Dichas bobinas, que se obtienen rebobinando las hojas desbobinadas de una o más bobinas en las denominadas máquinas rebobinadoras, se deben cortar en rollos individuales con dimensiones axiales correspondientes a la dimensión axial del producto final. Este procedimiento de corte se lleva a cabo utilizando las denominadas máquinas de corte, que también generan un recorte frontal y un recorte trasero, en línea con la parte frontal y trasero de cada bobina, que posteriormente se descartan. Las máquinas de corte de este tipo se describen, por ejemplo, en los documentos WO 2006/126229, WO 2004/004989, y la patente US nº 5799555, así como en otras patentes publicadas.

En algunas máquinas conocidas, como la descrita en la patente US nº 5.799.555, la bobina que se va a cortar se suministra en un movimiento continuo, preferentemente a una velocidad variable, a lo largo de un canal de suministro y a través de una estación de corte situada a lo largo de dicho canal de suministro. Una cuchilla en forma de disco con un movimiento orbital corta una bobina individual en rollos y recortes frontal y trasero. La cuchilla de corte también presenta un movimiento recíproco de avance y de retorno a lo largo del canal de suministro de la bobina, de manera que se puede realizar el corte de la bobina sin detener por completo el suministro de avance de las bobinas para cada ciclo de corte. Sin embargo, para contener la extensión del movimiento recíproco de la cuchilla a lo largo del canal de suministro de la bobina, las bobinas avanzan a una velocidad variable o, para ser más preciso, a una velocidad inferior durante la acción de corte y a una velocidad más elevada entre una acción de corte y la siguiente.

Esta máquina ha mejorado considerablemente el ritmo de producción y la calidad del producto obtenido con respecto a máquinas anteriores, en las que era necesario detener la bobina para completar cada acción de corte con una cuchilla que solo era capaz de realizar un movimiento orbital, y no un movimiento recíproco de avance y de retorno en la dirección del canal de suministro de la bobina. Sin embargo, la necesidad de variar cíclicamente la velocidad de suministro de avance de las bobinas presenta algunas desventajas residuales en las máquinas conocidas, particularmente el hecho de que la bobina, especialmente cuando presenta un tamaño grande, tiende a avanzar debido a la inercia cuando se reduce la velocidad de su movimiento hacia adelante. Esto da lugar a un riesgo de que se corten los rollos en longitudes diferentes.

Además, las máquinas de corte conocidas presentan dificultad para cortar los recortes, que consisten en "porciones"

o anillos de bobinas de longitud axial reducida y, por ello, propensos a deformarse durante la acción de corte debido al efecto de la presión ejercida por la cuchilla. Esto puede dar lugar a la aparición de defectos en el primer y el último rollo obtenidos del corte de cada bobina. En particular, las superficies planas del primer y la última bobina pueden no ser paralelas entre sí. En un intento por superar este problema, el documento US-A-4.977.803 describe una máquina de corte en la que el empujador, que empuja las bobinas que se van a cortar en la máquina de corte, comprende un soporte de recorte que se inserta axialmente en el interior del núcleo tubular de la bobina antes de su corte. En cada empujador se ensambla un elemento que desliza el recorte hacia afuera del soporte. El recorte trasero se soporta centralmente durante la acción de corte, mejorando de este modo la calidad del producto final. Sin embargo, esta máquina conocida no consigue superar el problema de la baja calidad del corte coincidente con el recorte frontal.

Aguas abajo de las máquinas de corte se dispone maquinaria para separar los recortes del flujo de rollos. Estos últimos se suministran a las máquinas de envasado, mientras que los recortes se recuperan y se reciclan. En los documentos EP 0607761, EP1257486, EP1257397, WO03/1061122 y EP 1691958, entre otros, se describen ejemplos de dispositivos (denominados “trimex") para retirar los recortes del flujo de rollos. Estos dispositivos son particularmente voluminosos e incrementan la longitud de la línea de procesado, con unas desventajas claras en términos de instalación de la planta, necesidades de gestión y coste.

Los recortes que se retiran y se destinan al reciclado generalmente consisten en un material en banda (típicamente papel tisú) bobinado alrededor de un núcleo que típicamente está fabricado en cartón. El núcleo de bobinado presenta la forma de un anillo realizado en un material diferente al material bobinado alrededor del mismo. Estos dos componentes (el material bobinado y el núcleo de bobinado, o anillo) se tiene que separar antes de que se puedan reciclar, de modo que las fibras de celulosa del cartón no puedan contaminar las fibras de celulosa destinadas a formar una hoja de papel nueva, por lo que el cartón no se debe mezclar con el material en banda bobinado alrededor del mismo. El documento WO2007/034528 describe un dispositivo que sirve el objetivo de separar el material en banda del núcleo de bobinado central en los recortes obtenidos después de cortar las bobinas de papel tisú. La necesidad de utilizar un equipo de este tipo comporta un incremento adicional del volumen de la maquinaria, así como unos costes de línea de procesado adicionales. Otro dispositivo que cumple el objetivo de separar el núcleo tubular del material en banda bobinado en el mismo en los recortes obtenidos después del corte de una bobina se describe en el documento EP-A-1582492.

Sumario de la invención La presente invención propone una máquina cortadora nueva que supere parcial o completamente una o más de las 20 desventajas de las máquinas conocidas.

De acuerdo con un aspecto, la invención se refiere a una máquina cortadora para cortar bobinas de material en banda en series de rollos además de un recorte frontal y un recorte trasero, que comprende: por lo menos un canal de suministro de bobina con una estación de corte a lo largo de dicho canal de suministro, que comprende por lo 25 menos una cuchilla de corte para dividir cada bobina en rollos individuales más recortes frontal y trasero; un dispositivo para el suministro de bobinas a lo largo de dicho canal de suministro, que comprende por lo menos un elemento trasero para empujar las bobinas que se van a cortar, que se puede mover a lo largo de dicho canal de suministro de manera que se empuje cada bobina a través de dicha estación de corte. Dicho dispositivo de suministro también comprende por lo menos un elemento frontal para el acoplamiento de las bobinas que se van a cortar, dispuesto y controlado de manera que se acople frontalmente con cada bobina, o la serie de rollos obtenidos mediante el corte de la bobina, sobre por lo menos una parte del movimiento de este último, a lo largo de dicho canal de suministro. Se obtiene un corte más uniforme tanto de los recortes frontales como de los recortes traseros gracias a que dicha bobina se sujeta tanto en la parte frontal como en la trasero durante el corte de los recortes.

En algunas formas de realización, el elemento de acoplamiento frontal puede quedar acoplado con la bobina durante la etapa de corte, durante parte o la totalidad de la operación... [Seguir leyendo]

1. Máquina de corte (2) para cortar unas bobinas (L) de material en banda en series de rollos (R) con un recorte frontal y un recorte trasero, que comprende:

- por lo menos un canal de suministro de bobina;

- a lo largo de dicho canal de suministro, una estación de corte (11) con por lo menos una cuchilla de corte (7A, 7B) para dividir cada bobina (L) en unos rollos individuales (R) y en unos recortes frontal y trasero (RT, RC) ;

- un dispositivo de suministro de bobina para suministrar bobinas a lo largo de dicho canal de suministro, que comprende por lo menos un elemento de empuje trasero (21) de las bobinas (L) que se van a cortar, moviéndose a lo largo de dicho canal de suministro para empujar cada bobina a través de dicha estación de corte (11) ;

caracterizada porque dicho dispositivo de suministro comprende por lo menos un elemento de acoplamiento de bobina frontal (23) de las bobinas (L) que se van a cortar, dispuesto y controlado para su acoplamiento frontal con cada bobina o serie de rollos (R) obtenidos cortando la bobina, durante por lo menos una parte del movimiento a lo largo del dicho canal de suministro.

2. Máquina de corte según la reivindicación 1, caracterizada porque dicho por lo menos un elemento de acoplamiento frontal (23) y dicho por lo menos un elemento de empuje trasero (21) están cada uno de ellos provistos de un elemento de retención (25) de los recortes frontal y trasero (RT, RC) , que se cortan de cada bobina (L) , estando dichos elementos de retención (25) dispuestos y concebidos de manera que penetren en los orificios axiales de dichas bobinas (L) .

3. Máquina de corte según la reivindicación 2, caracterizada porque dichos elementos de retención (25) son expandibles.

4. Máquina de corte según la reivindicación 2 o 3, caracterizada porque comprende un elemento para retirar los recortes (RT, RC) o parte de los mismos de los elementos de retención (25) respectivos.

5. Máquina de corte según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque dicho por lo menos un elemento de acoplamiento frontal (23) y dicho por lo menos un elemento de empuje trasero (21) se pueden mover a lo largo de una trayectoria cerrada que incluye una sección de avance para el movimiento en la misma dirección que el sentido de suministro de las bobinas (L) en el canal de suministro, y una sección de retorno para el movimiento en un sentido opuesto al sentido de suministro de las bobinas en el canal de suministro.

6. Máquina de corte según la reivindicación 5, caracterizada porque unos medios para retirar los recortes (RT, RC) del elemento de acoplamiento frontal (23) y/o del elemento de empuje trasero (21) , están previstos a lo largo de dicha sección de retorno.

7. Máquina de corte según la reivindicación 5 o 6, caracterizada porque los medios de separación (41, 43, 47) para separar el material en banda (N) de los recortes (RT, RC) de un anillo (A) formado cortando un núcleo de bobinado

(T) de las bobinas (L) , están dispuestos a lo largo de dicha sección de retorno.

8. Máquina de corte según la reivindicación 7, caracterizada porque dichos medios de separación comprenden una cuchilla (41) , concebida y dispuesta para cortar las vueltas bobinadas de material en banda sin cortar dicho anillo (A) y, preferentemente, un sistema de succión (47) para retirar las vueltas de material en banda (N) cortadas por dicha cuchilla (41) .

9. Máquina de corte según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque comprende, para cada canal de suministro, una pluralidad de elementos de acoplamiento frontal (23) y una pluralidad de elementos de empuje trasero (21) , estando cada elemento de acoplamiento frontal asociado con un elemento de empuje trasero respectivo para formar entre sí unos espacios de recepción de bobinas respectivos, siendo la distancia recíproca entre cada elemento de empuje trasero (21) y el elemento de acoplamiento frontal (23) respectivo variable, para variar la dimensión de dichos espacios de recepción de bobina.

10. Máquina de corte según la reivindicación 9, caracterizada porque: un primer elemento flexible continuo (17) y un segundo elemento flexible continuo (15) están asociados con cada canal de suministro, siendo dicho primer y segundo elementos flexibles continuos (17, 15) paralelos entre sí y extendiéndose a lo largo de una trayectoria común; estando dichos elementos de empuje trasero (21) y dichos elementos de acoplamiento frontal (23) fijados a dichos elementos flexibles continuos (17, 15) y dispuestos de manera que, moviendo el primer y segundo elementos continuos flexibles (17, 15) el uno con respecto al otro se provoque que los elementos de empuje trasero (21) se muevan recíprocamente alejándose y acercándose de los elementos de acoplamiento frontal correspondientes (23) con el fin de variar la dimensión de dichos espacios de recepción de bobina.

11. Máquina de corte según la reivindicación 10, caracterizada porque la totalidad de los elementos de acoplamiento frontal (23) está fijada al primer elemento flexible continuo (17) y la totalidad de los elementos de empuje trasero (21) está fijada al segundo elemento flexible continuo (15) .

12. Máquina de corte según la reivindicación 10, caracterizada porque: cada elemento de acoplamiento frontal (23) forma un par con un elemento de empuje trasero (21) respectivo inmediatamente aguas arriba del mismo con respecto al sentido de suministro de dichos elementos flexibles continuos (17, 15) ; los pares alternos formados por un elemento de empuje trasero (21) y por un elemento de acoplamiento frontal (23) están fijados a uno de entre dicho primer y segundo elementos flexibles continuos (17, 15) , los pares alternos formados por un elemento de empuje trasero (21) y por un elemento de acoplamiento frontal (23) fijados al otro de entre dicho primer y segundo elementos flexibles continuos (17, 15) están dispuestos entre dichos pares alternos; el primer y segundo elementos flexibles continuos (17, 15) están controlados para realizar unos movimientos recíprocos el uno con respecto al otro, de manera que se provoque que dichos pares alternos entre sí de unos elementos de acoplamiento frontal (23) y de unos elementos de empuje trasero (21) se muevan recíprocamente alejándose y acercándose entre sí.

13. Máquina de corte según la reivindicación 10, 11 o 12, caracterizada porque dicho primer elemento flexible continuo (17) y dicho segundo elemento flexible continuo (15) son controlados mediante unos respectivos motores independientes (17C, 15C) .

14. Máquina de corte según una de las reivindicaciones 10 a 13, caracterizada porque dicho primer elemento flexible continuo (17) y dicho segundo elemento flexible continuo (15) presentan cada uno una sección de suministro a lo largo de dicho canal de suministro y una sección de retorno que se extiende debajo o al lado de dicho canal de suministro.

15. Máquina de corte según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque dicha estación de corte (11) comprende un asiento pasante (13A; 13B) a través del cual se hacen pasar las bobinas (L) empujándolas, presentando dicho asiento unas superficies de soporte y deslizantes que actúan sobre las bobinas que pasan por dicho asiento.

16. Máquina de corte según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque dicho elemento de acoplamiento frontal (23) y dicho elemento de empuje trasero (21) son controlados para mantener cada bobina (L) y los recortes (RT, RC) y los rollos (R) obtenidos cortando cada bobina, agarrados y acoplados entre sí, haciéndolos avanzar a través de dicha estación de corte (11) .

17. Máquina de corte según la reivindicación 16, caracterizada porque dicho elemento de acoplamiento frontal (23) y dicho elemento de empuje trasero (21) son controlados para mover dicho elemento de acoplamiento frontal (23) alejándolo del elemento de empuje trasero (21) , después de que se haya cortado la bobina, para permitir la transferencia de los rollos (R) hacia la salida del canal de suministro.

18. Máquina de corte según una de las reivindicaciones 1 a 15, caracterizada porque dicho elemento de acoplamiento frontal (23) es controlado para que se aleje de la bobina (L) que se está suministrando a través de la estación de corte (11) después de cortar el recorte frontal (RT) de la bobina (L) .

19. Máquina de corte según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque un transportador de descarga (29) está dispuesto aguas abajo de dicho canal de suministro, para retirar los rollos (R) obtenidos cortando dichas bobinas (L) .

20. Máquina de corte según la reivindicación 19, caracterizada porque entre dicho canal de suministro y dicho transportador de descarga (29) está dispuesto un elemento de transferencia móvil (31) , que puede adoptar una primera posición para transferir los rollos (R) hacia dicho transportador de descarga (29) y una segunda posición desactivada, retirada de dicho canal de suministro, para permitir que el elemento de acoplamiento frontal (23) y el elemento de empuje trasero (21) pasen desde el canal de suministro hasta una trayectoria de retorno dispuesta debajo de dicho canal de suministro.

21. Máquina de corte según la reivindicación 19 o 20, caracterizada porque el canal de suministro se extiende desde la estación de corte (11) hacia el transportador de descarga (29) en una longitud por lo menos igual que la longitud de una bobina (L) , estando dicho por lo menos un elemento de acoplamiento frontal (23) controlado, de manera que, entre la estación de corte (11) y el transportador de descarga (29) , se mantenga el agarre del mismo en un recorte frontal (RT) de la bobina (L) que se está procesando, generado por la cuchilla (7A, 7B) en la estación de corte (11) que avanza con dicha bobina (L) y con dichos rollos (R) hasta que se finaliza el corte de la bobina en rollos individuales.

22. Máquina de corte según la reivindicación 19 o 20, caracterizada porque el canal de suministro se extiende desde la estación de corte (11) hacia el transportador de descarga (29) en una longitud menor que la longitud de una bobina (L) , siendo el elemento de acoplamiento frontal (23) controlado, de manera que se acelere y se retire del

canal de suministro antes de la finalización del corte de una bobina (L) en unos rollos individuales (R) .

23. Procedimiento para dividir una bobina de material en banda en una pluralidad de rollos y en unos recortes frontal

y trasero, que comprende las etapas siguientes: 5

- suministrar una bobina (L) a lo largo de un canal de suministro a través de una estación de corte (11) por medio de un elemento de empuje trasero (21) ;

-en dicha estación de corte (11) , dividir dicha bobina en un recorte frontal (RT) , una serie de rollos (R) y un 10 recorte trasero (RC) ;

- por lo menos durante una parte del recorrido de suministro de la bobina a lo largo de dicho canal de suministro, acoplar la bobina frontalmente mediante un elemento de acoplamiento frontal (23) , de manera que la bobina (L) se haga avanzar agarrada entre dicho elemento de empuje trasero (21) y dicho elemento de

acoplamiento frontal (23) .

24. Procedimiento según la reivindicación 23, en el que: dicha bobina (L) y dichos rollos (R) están sujetos entre dicho elemento de empuje trasero (21) y dicho elemento de acoplamiento frontal (23) durante la totalidad del recorrido de suministro a través de la estación de corte (11) requerido para cortar el recorte frontal (RT) , los rollos (R) y el recorte trasero (RC) ; y, después de cortar el recorte trasero (RC) , dicho elemento de acoplamiento frontal (23) se acelera y se aleja del elemento de empuje trasero (21) , descargándose los rollos (R) del canal de suministro.

25. Procedimiento según la reivindicación 23, en el que: dicha bobina (L) está sujeta entre dicho elemento de empuje trasero (21) y dicho elemento de acoplamiento frontal (23) durante una parte del recorrido de suministro a través de la estación de corte (11) necesaria para cortar por lo menos el recorte frontal (RT) de la bobina (L) ; siendo dicho elemento de acoplamiento frontal (23) acelerado posteriormente y alejado del elemento de empuje trasero (21) antes de la finalización del corte de la bobina (L) en rollos individuales (R) .

26. Procedimiento según la reivindicación 23, 24 o 25, en el que el recorte frontal (RT) es retenido mediante dicho elemento de acoplamiento frontal (23) y alejado del primer rollo (R) obtenido del corte de dicha bobina (L) ; siendo dicho recorte frontal (RT) preferentemente transferido por medio de dicho elemento de acoplamiento frontal (23) debajo o al lado del canal de suministro y, posteriormente, descargado del elemento de acoplamiento frontal (23) .

27. Procedimiento según una de las reivindicaciones 23 a 26, en el que el recorte trasero (RC) es retenido mediante dicho elemento de empuje trasero (21) y es alejado de la serie de rollos (R) obtenida del corte de dicha bobina (L) ; siendo dicho recorte trasero preferentemente transferido por medio de dicho elemento de empuje trasero (21) debajo o al lado del canal de suministro y, posteriormente, descargado del elemento de empuje trasero.

28. Procedimiento según una de las reivindicaciones 26 o 27, en el que dicho recorte frontal y/o dicho recorte trasero se dividen para separar el material en banda del núcleo de bobinado después de haberse separado de la serie de rollos obtenidos del corte de dicha bobina.