Unidad de gofrado y procedimiento de gofrado.

Unidad de gofrado (1), que comprende:

- por lo menos un rodillo de gofrado (3,

5) provisto de unas protuberancias o rebajes de gofrado (3P, 5P) en una superficie cilíndrica;

- por lo menos un rodillo de presión (7, 9) revestido con un material que cede elásticamente (7E, 9E) y que coopera con dicho rodillo de gofrado;

- por lo menos un accionador (15, 17) que presiona dicho rodillo de presión y dicho rodillo de gofrado el uno contra el otro;

caracterizada por que comprende un sistema de ajuste de posición automático, para ajustar la posición recíproca de dicho rodillo de presión y dicho rodillo de gofrado; comprendiendo dicho sistema de ajuste automático por lo menos un detector de posición (19, 21) para detectar la posición recíproca de dicho por lo menos un rodillo de presión y dicho por lo menos un rodillo de gofrado; y siendo dicho por lo menos un accionador controlado en función de la posición detectada por dicho por lo menos un detector de posición.

Unidad de gofrado y procedimiento de gofrado.

Descripción Campo técnico

La presente invención se refiere a máquinas para convertir materiales en banda continuos. En particular, la invención se refiere a mejoras en las denominadas unidades de gofrado para procesar papel u otros materiales, particularmente, materiales de celulosa. La invención se refiere también a procedimientos de gofrado.

Antecedentes de la invención

En el campo del procesado de láminas o bandas de papel o materiales similares, el término gofrado se refiere a un proceso de deformación permanente del material en banda, que provoca la producción de zonas elevadas o protuberancias con una función tecnicofuncional o estética, o una función dual tecnicofuncional y estética.

Por ejemplo, en el procesado del papel denominado "tisú" para la producción de papel de cocina, papel higiénico, pañuelos de papel y pañales, u otros artículos similares, se utiliza el gofrado tanto para decorar el material en banda de celulosa, como para Impartir las características técnicas particulares al material, por ejemplo un grosor aparente mayor que el grosor básico de la capa de inicio, una mayor suavidad y capacidad de absorción, u otras características. El gofrado también se utiliza para producir protuberancias en las que aplicar un adhesivo que se utiliza para unir conjuntamente dos o más capas para formar un material en banda multicapa.

Las unidades de gofrado prevén por lo menos un rodillo de gofrado, por ejemplo realizado en acero u otro material lo suficientemente duro, en las superficies cilindricas de las que se prevén proyecciones o rebajes dependiendo del diseño de gofrado que se desee dar al material que se está procesando. El rodillo de gofrado coopera con un rodillo de presión revestido con un material flexible elásticamente, típicamente caucho natural o sintético. El rodillo de presión se presiona contra el rodillo de gofrado, de manera que las protuberancias del rodillo de gofrado penetren por lo menos parcialmente en el grosor que cede elásticamente que recubre el rodillo de presión, o de manera que el material que cede elásticamente penetre en los rebajes en la superficie del rodillo de gofrado. El material en banda que se va a procesar se alimenta por la línea de contacto de gofrado entre el rodillo de gofrado y el rodillo de presión y, aquí, está sometido a deformación permanente causada por la presión con la que los dos rodillos se presionan el uno contra el otro. Este procedimiento produce deformaciones permanentes en el material en banda, con la posible rotura parcial de algunas fibras de celulosa que forman la capa de papel.

Algunas unidades de gofrado prevén varios rodillos de gofrado y varios rodillos de presión para procesar varias capas simultáneamente que, a continuación, se unen por ejemplo por encolado a por lo menos algunas protuberancias producidas por el gofrado. En otras formas de realización, la unión se consigue mediante unión mecánica. Típicamente, dos o más capas se gofran de manera separada entre un rodillo de gofrado respectivo y un rodillo de presión respectivo; las capas gofradas de forma separada se laminan a continuación, es decir, se alimentan por una línea de contacto de laminado formado entre dos rodillos que presionan el uno contra el otro para ejercer una presión de unión. Dichos rodillos pueden ser los mismos rodillos de gofrado o un rodillo de gofrado y un rodillo de laminado, u otro rodillo. En algunos casos, una capa gofrada y una capa no gofrada se pueden unir de un modo similar.

Cuando la unidad de gofrado incluye medios para unir dos o más capas conjuntamente mediante laminación, también se refiere como unidad de gofrado y laminado. En la presente descripción y las reivindicaciones adjuntas, el término gofrado hace referencia en general a una máquina, aparato, dispositivo, conjunto o unidad que comprende por lo menos un rodillo de gofrado y por lo menos un rodillo de presión, y que también puede comprender otros rodillos de gofrado, rodillos de laminado, rodillos de presión, etc., así como otros accesorios, dispositivos, aparatos u otros, concebidos para llevar a cabo operaciones adicionales en la capa o capas alimentadas a la máquina, como por ejemplo, encolado, microgofrado, impresión, laminado, conexión mecánica (unión de capas) y otros. Un ejemplo de este tipo de la unidad de gofrado y laminado se describe en el documento US-A-21/687 (WO-A- 28/1516).

El rodillo de presión normalmente se presiona contra el rodillo de gofrado por medio de un accionador de pistón y cilindro. Debido a que el procesado del material en banda depende sustancialmente de la presión ejercida entre los dos rodillos y, por lo tanto, del grado de deformación elástica experimentado por la franja de revestimiento que cede elásticamente en el rodillo a presión, resulta necesario proporcionar medios para ajustar la presión recíproca entre el rodillo de presión y el rodillo de gofrado. Tradicionalmente, esto se consigue con un apoyo ajustable contra el que se presiona un brazo pivotado a la estructura de la unidad, al que está conectado el accionador de pistón y cilindro, y soportando el rodillo de presión. Ajustando la posición del apoyo, se puede ajustar la posición recíproca del rodillo de presión y el rodillo de gofrado y, así, la presión de un rodillo contra el otro y, de este modo, ajustar el grado de deformación del material en banda gofrado y, como consecuencia, el resultado final de la operación de gofrado.

Cuando cambian las condiciones de trabajo, resulta necesario ajustar la posición recíproca del rodillo de gofrado y del rodillo de presión. Esto puede suceder, por ejemplo, cuando cambian las características del material en banda que se va a procesar, cuando se sustituye el rodillo de gofrado y se cambia el diseño de gofrado, cuando se desean alterar las características del producto final, o por otras razones. En las máquinas tradicionales, este ajuste o regulación de la posición recíproca de los rodillos y, por lo tanto, de la presión recíproca ejercida por los mismos, requiere la parada de la máquina, acceso del operario al apoyo ajustable y el ajuste manual del apoyo para moverlo a una posición diferente correspondiente a una posición nueva del rodillo de presión con respecto al rodillo de gofrado y, así, a un valor específico para la presión ejercida por el rodillo de presión contra el rodillo de gofrado. Estas operaciones requieren tiempo y pueden conducir a pérdidas de producción considerables provocadas por el paro de la máquina. Por otra parte, el ajuste sin un paro previo de la máquina no está permitida por la normativa de seguridad.

El documento DE-A-126365 describe una unidad de impresión que comprende por lo menos dos rodillos presionados el uno contra el otro, entre los que se alimenta un sustrato de banda que se va a imprimir. Uno de los dos rodillos está asociado con un accionador piezoeléctrico. Dicho accionador piezoeléctrico está dispuesto y realizado de manera que mantenga una presión de contacto constante entre los dos rodillos.

Sumario de la invención

De acuerdo con un aspecto, el objetivo de la invención es solucionar completa o parcialmente uno o más de los problemas mencionados anteriormente. El objetivo de una forma de realización particularmente ventajosa de la invención es simplificar y agilizar la operación de ajuste de la presión de gofrado, sin la necesidad de parar la unidad de gofrado y detener el procesado del material en banda.

En resumen, de acuerdo con una forma de realización posible de la invención, se proporciona una unidad de gofrado que comprende por lo menos un rodillo de gofrado, provisto de protuberancias o rebajes de gofrado en una superficie cilindrica; por lo menos un rodillo de presión revestido con un material que cede elásticamente y que coopera con el rodillo de gofrado; por lo menos un accionador que presiona el rodillo de presión y el rodillo de gofrado el uno contra el otro. También se prevé un sistema de ajuste de posición automático, para ajustar la posición recíproca del rodillo de presión y el rodillo de gofrado. Esto permite llevar a cabo el ajuste, la calibración y la configuración de la posición recíproca del rodillo de gofrado y el rodillo de presión, sin necesidad de interferir con los componentes mecánicos de la máquina. Esto permite que dichas operaciones se lleven a cabo de manera más sencilla, rápida y con más seguridad.

De acuerdo con algunas formas de realización de la invención, el sistema de ajuste automático comprende por lo menos un detector de posición para detectar la posición recíproca del rodillo de presión y el rodillo de gofrado. El detector puede ser parte de un sistema de control con un... [Seguir leyendo]

1. Unidad de gofrado (1), que comprende:

por lo menos un rodillo de gofrado (3, 5) provisto de unas protuberancias o rebajes de gofrado (3P, 5P) en una superficie cilindrica;

por lo menos un rodillo de presión (7, 9) revestido con un material que cede elásticamente (7E, 9E) y que coopera con dicho rodillo de gofrado;

por lo menos un accionador (15, 17) que presiona dicho rodillo de presión y dicho rodillo de gofrado el uno contra el otro;

caracterizada por que comprende un sistema de ajuste de posición automático, para ajustar la posición recíproca de dicho rodillo de presión y dicho rodillo de gofrado; comprendiendo dicho sistema de ajuste automático por lo menos un detector de posición (19, 21) para detectar la posición recíproca de dicho por lo menos un rodillo de presión y dicho por lo menos un rodillo de gofrado; y siendo dicho por lo menos un accionador controlado en función de la posición detectada por dicho por lo menos un detector de posición.

2. Unidad de gofrado según la reivindicación 1, caracterizada por que dicho accionador es un accionador neumático.

3. Unidad de gofrado según la reivindicación 1 o 2, caracterizada por que dicho por lo menos un detector está asociado con el rodillo de presión, que está montado con un eje móvil con respecto a una estructura fija, estando el rodillo de gofrado montado con un eje fijo con respecto a dicha estructura fija; empujando dicho por lo menos un accionador el rodillo de presión contra el rodillo de gofrado; y detectando dicho por lo menos un detector de posición directa o indirectamente la posición del rodillo de presión con respecto al rodillo de gofrado.

4. Unidad de gofrado según una o más de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que dicho sistema de ajuste automático comprende por lo menos un bucle de control, en el que un controlador genera una señal de control para dicho por lo menos un accionador en fundón de un error entre una posición recíproca detectada por dicho por lo menos un detector de posición y una posición recíproca deseada entre dicho rodillo de presión y dicho rodillo de gofrado.

5. Unidad de gofrado según la reivindicación 4, caracterizada por que dicho controlador se selecciona de entre el grupo que comprende: un controlador proporcional, un controlador proporcional integral, un controlador proporcional integral derivativo.

6. Unidad de gofrado según una o más de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que dicho por lo menos un accionador es un accionador de pistón y cilindro.

7. Unidad de gofrado según la reivindicación 6, caracterizada por que dicho accionador de cilindro y pistón está combinado con una válvula proporcional para ajustar la presión del fluido en el accionador de pistón y cilindro.

8. Unidad de gofrado según la reivindicación 6 o 7, caracterizada por que dicho por lo menos un detector de posición está dispuesto para detectar la posición del vástago del accionador de cilindro y pistón.

9. Unidad de gofrado según una o más de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que comprende dos accionadores y dos detectores de posición para dicho por lo menos un rodillo de presión.

1. Unidad de gofrado según la reivindicación 9, caracterizada por que un bucle de control está asociado con cada detector de posición y con cada accionador, controlando dicho bucle de control dichos dos accionadores independientemente entre sí.

11. Unidad de gofrado según una o más de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que comprende una unidad de control y una interfaz de usuario para configurar parámetros de funcionamiento mediante dicha interfaz de usuario, comprendiendo dichos parámetros de funcionamiento por lo menos un parámetro que es función de la posición recíproca entre dicho rodillo de presión y dicho rodillo de gofrado.

12. Unidad de gofrado según la reivindicación 11, caracterizada por que una memoria está asociada con dicha unidad de control, en la que se pueden almacenar los datos relativos a una pluralidad de condiciones de funcionamiento de la unidad de gofrado, seleccionables por el usuario mediante dicha interfaz de usuario, estando cada condición de funcionamiento caracterizada por que presenta lo menos por un parámetro que es función de la posición recíproca entre dicho rodillo de presión y dicho rodillo de gofrado.

13. Unidad de gofrado según una o más de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que comprende una pluralidad de rodillos de presión que cooperan con dicho por lo menos un rodillo de gofrado, estando cada uno de

dichos rodillos de presión asociado con un sistema de ajuste de posición automático correspondiente, para ajustar la posición recíproca de dicho rodillo de presión y dicho rodillo de gofrado.

14. Unidad de gofrado según una o más de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que comprende una pluralidad de rodillos de gofrado, cooperando cada uno de los mismos con por lo menos un rodillo de presión, estando cada rodillo de presión asociado con un sistema de ajuste de posición automático correspondiente, para ajustar la posición recíproca de dicho rodillo de presión y de dicho rodillo de gofrado correspondiente.

15. Procedimiento para gofrar un material en banda en una unidad de gofrado, que comprende: por lo menos un rodillo de gofrado, provisto de protuberancias o rebajes de gofrado en una superficie cilindrica; un rodillo de presión revestido con un material que cede elásticamente y que coopera con dicho rodillo de gofrado; y un accionador que presiona dicho rodillo de presión y dicho rodillo de gofrado el uno contra el otro; caracterizado por que se proporciona un sistema de ajuste de posición automático con por lo menos un detector de posición para detectar la posición recíproca de dicho por lo menos un rodillo de presión y dicho por lo menos un rodillo de gofrado; y se controla dicho por lo menos un accionador en función de la posición detectada por dicho por lo menos un detector de posición, con el fin de ajustar automáticamente la posición recíproca de dicho rodillo de presión y dicho rodillo de gofrado.

16. Procedimiento según la reivindicación 15, caracterizado por que comprende alimentar el material en banda entre dicho rodillo de gofrado y dicho rodillo de presión presionados el uno contra el otro; detectar la posición recíproca de dicho rodillo de presión y dicho rodillo de gofrado; generar una señal de control para mantener dicha posición recíproca en un valor preconfigurado.

17. Procedimiento según la reivindicación 16, caracterizado por que comprende detectar la posición recíproca de dicho rodillo de presión y dicho rodillo de gofrado en la proximidad de dos extremos axiales opuestos de dichos rodillos y generar dos señales de control para mantener, mediante dos accionadores separados, la posición recíproca de dicho rodillo de presión y dicho rodillo de gofrado en dicho valor preconfigurado.