LAMINARES EN CONTINUO

Sector de la técnica

La presente invención está relacionada con el suministro de bandas laminares a procesos de aplicación de las mismas, proponiendo un empalmador automático que permite realizar de manera ventajosa la unión de las bandas laminares procedentes de dos bobinas sucesivas de alimentación, manteniendo constante el suministro al proceso de aplicación.

Estado de la técnica

En determinados procesos, como la fabricación de cartón ondulado y otras aplicaciones en las que se utilizan como materia prima láminas de papel u otros materiales semejantes, es de interés mantener una alimentación continua al proceso de aplicación, de forma que dicho proceso no tenga que interrumpirse cuando se acaban las bobinas de alimentación de las bandas laminares que se están suministrando.

Para ello se disponen portabobinas portadores de dos bobinas alimentadoras de la banda laminar a suministrar al proceso de aplicación, de manera que mientras se efectúa la alimentación desde una de las bobinas, la otra bobina se dispone en espera, para que cuando la bobina desde la que se está alimentando se acabe, pase a establecerse la alimentación desde la bobina que se halla en espera.

Para la unión de la banda laminar procedente de la bobina alimentadora que se acaba, con la banda laminar procedente de la bobina que se halla en espera, se disponen a su vez unos mecanismos empalmadores, los cuales actúan cuando se acaba la bobina que está realizando la alimentación, cortando la banda laminar procedente de dicha bobina de alimentación y uniendo el extremo de esa banda laminar con el extremo inicial de la banda laminar de la nueva bobina que está en espera, para que la alimentación continúe con suministro desde la nueva bobina. Empalmadores de este tipo son los que se hallan recogidos, por ejemplo, en las Patentes ES2013482, ES2184573 y ES2234357, del mismo titular que la presente invención.

El empalme de unión entre las bandas laminares de la bobina alimentadora que se acaba y de la nueva bobina que se halla en espera para continuar la alimentación, requiere que las dos bandas laminares a unir se hallen sin movimiento relativo entre ellas durante el empalme de unión, lo cual con las soluciones de los empalmadores convencionales se hace deteniendo el giro de la bobina alimentadora que se acaba, lo que requiere la deceleración giratoria de dicha bobina alimentadora que se acaba, hasta la detención de la misma, y después de producido el empalme la aceleración giratoria de la nueva bobina alimentadora hasta la velocidad giratoria de régimen del proceso de alimentación .

En esas condiciones, para que el suministro de la banda laminar al proceso de aplicación se mantenga constante durante la realización del empalme de la banda laminar de la bobina que acaba y la banda laminar de la bobina que va a continuar la alimentación, se dispone un almacén de recorrido variable de la banda laminar en la salida hacia el proceso de alimentación, de manera que dicho almacén, mediante su variación del recorrido de la banda laminar, mantiene constante el suministro hacia el proceso de aplicación durante el proceso del empalme.

Con dicho empleo de un almacén de recorrido variable, se ha conseguido llegar a velocidades de alimentación continua al proceso de aplicación del orden de 800 metros por minuto, pero para aumentar esta velocidad serian necesarios almacenes de recorrido variable de unas dimensiones excesivas y, aún asi, con ciertas bandas laminares, como las de papel de bajo gramaje o de tipo tisú, existirían problemas, dada la tensión que tendría que soportar la banda laminar para acelerar las nuevas bobinas de alimentación, desde una velocidad cero, después de los empalmes.

Objeto de la invención

De acuerdo con la invención se propone un empalmador automático dotado con una disposición y unos medios que permiten realizar con precisión y efectividad el empalme de bandas laminares, con un suministro de dichas bandas laminares al proceso de aplicación a mayores velocidades que con las soluciones conocidas, sin los inconvenientes de las mismas.

Este empalmador objeto de la invención comprende un portabobinas giratorio que dispone de dos soportes de bobinas susceptibles de situarse, alternativamente, en una posición de alimentación y en una posición de espera, estando dispuesto dicho portabobinas por debajo de un carril-guía en el que va incorporado en montaje de desplazamiento un cabezal empalmador que se puede desplazar entre una posición de preparación de la banda laminar procedente de la bobina en espera y una posición de realización del empalme de dicha banda laminar de la bobina en espera con la banda laminar de la bobina que está en alimentación, disponiendo el cabezal empalmador de un accionamiento de lanzado desde una posición de espera hasta una zona de realización del empalme de las dos bandas laminares a unir; mientras que la banda laminar que se suministra al proceso de aplicación pasa, después de la zona de realización del empalme, por un almacén de recorrido variable .

El cabezal empalmador, comprende un cuerpo que se establece en montaje deslizante sobre el carril-guia de desplazamiento y dos rodillos paralelos sincronizados en movimiento giratorio, los cuales van incorporados en un carro que es susceptible de movimiento vertical elástico sobre el cuerpo del cabezal, estando uno de los rodillos provisto con un dispositivo prensor, mientras que entre los dos rodillos va dispuesto un mecanismo de corte que a su vez es susceptible de movimiento vertical elástico sobre el cuerpo del cabezal . En la zona de realización del empalme, la banda laminar que se suministra hacia el proceso de aplicación pasa sobre un apoyo situado por debajo del carril de desplazamiento del cabezal empalmador, estando formado dicho apoyo por dos cintas continuas consecutivas; mientras que por encima del carril de desplazamiento del cabezal empalmador van dispuestas unas rampas previstas para que sobre ellas hagan contacto, respectivamente, el carro portador de los rodillos giratorios y el mecanismo de corte de dicho cabezal empalmador. Se tiene así un empalmador que permite suministrar al proceso de aplicación una banda laminar procedente de una bobina de alimentación incorporada en uno de los soportes del portabobinas , y durante dicha alimentación incorporar en el otro soporte del portabobinas una bobina nueva y preparar el extremo de la banda laminar de esta bobina nueva sobre el cabezal empalmador, dejando este cabezal empalmador en espera, para realizar un empalme automático de la banda laminar de la nueva bobina con la banda laminar de la bobina de alimentación cuando esta última se acabe, realizándose el empalme de las dos bandas laminares con un movimiento relativo cero entre ellas, pero con un desplazamiento conjunto de ambas bandas laminares a una cierta velocidad (unos 200 metros por minuto) durante la realización del empalme, merced al lanzamiento del cabezal empalmador para la operación del empalme, el cual se desplaza a una velocidad ligeramente superior al de las bandas laminares.

De este modo, la bobina de alimentación que se acaba, solo se tiene que decelerar hasta la velocidad de movimiento conjunto de las dos bandas laminares a empalmar y, por lo tanto, la aceleración necesaria de la nueva bobina hasta la velocidad de suministro al proceso de aplicación, también es menor, con lo cual se pueden establecer velocidades del suministro de alimentación constante mayores que con los empalmadores convencionales, sin incrementar el orden de las tensiones de la banda laminar que se suministra y sin tener que sobredimensionar el almacén de recorrido variable .

Por todo ello, dicho empalmador preconizado resulta de unas características muy ventajosas para la función a la que está destinado, adquiriendo vida propia y carácter preferente respecto de los empalmadores conocidos de la misma función. Descripción de las figuras

La figura 1 muestra una vista esquemática en alzado lateral de un empalmador según el objeto de la invención .

Las figuras 2A a 2J muestran sucesivas posiciones de dicho empalmador objeto de la invención en el proceso desde la preparación de una bobina nueva en espera hasta el empalme de la banda laminar de dicha bobina nueva con la banda laminar de la bobina de alimentación cuando esta última se acaba.

La figura 3 muestra una vista esquemática de la formación del cabezal empalmador que realiza la unión de las bandas laminares de la bobina nueva y de la bobina de alimentación.

Las figuras 4A a 4F muestran en detalle ampliado la secuencia de preparación de la banda laminar de una nueva bobina sobre el cabezal empalmador.

Las figuras 5A a 5H muestran en detalle ampliado la secuencia del empalme de una banda laminar nueva preparada sobre el cabezal empalmador, con la banda laminar de una bobina de alimentación que se acaba.

Las figuras 5I y 5J muestran en detalle ampliado el retorno del cabezal empalmador, según una realización diferente que en las figuras 5G y 5H de la secuencia anterior. Descripción detallada de la invención

El objeto de la invención se refiere a un empalmador automático destinado para suministrar en alimentación continua una banda laminar (1) a un proceso de aplicación, basándose en el empalme de la banda laminar (2) procedente de una bobina de alimentación (3), cuando ésta se acaba, con la banda laminar (4) de una nueva bobina (5) dispuesta en espera para continuar la alimentación, manteniendo constante la alimentación al proceso de aplicación durante la realización del empalme.

El empalmador preconizado consta de un portabobinas (6) que dispone de dos soportes (6.1 y 6.2) destinados para la incorporación de sendas bobinas (3 y 5), las cuales se pueden alternar, mediante giro del portabobinas (6), entre las posiciones del suministro de alimentación para el proceso de aplicación, la posición de carga de una nueva bobina y de la situación en espera para continuar la alimentación cuando la bobina de alimentación se acabe.

Por encima del portabobinas (6) va dispuesto un carril-guia (7), sobre el cual va incorporado en montaje deslizante un cabezal empalmador (8), extendiéndose dicho carril-guia (7) desde una zona (9) de preparación de la banda laminar (4) de una nueva bobina (5) sobre el cabezal empalmador (8), hasta una zona (10) de empalme de dicha banda laminar (4) de la nueva bobina (5) con la banda laminar (2) de la bobina de alimentación (3), entre las cuales zonas (9 y 10) es desplazable el cabezal empalmador (8), pasando por una zona (11) de situación en espera, desde la cual hasta la zona (10) de empalme dicho cabezal empalmador (8) es desplazable en movimiento lanzado.

La banda laminar (2) que sale de la bobina de alimentación (3) pasa por un apoyo (12) basculante que la conduce hasta la zona (10) de empalme, después de la cual dicha banda laminar (2) es ya la banda laminar (1) destinada a suministrarse al proceso de aplicación, pasando por un almacén de recorrido variable (13), el cual permite mantener una alimentación continua de dicha banda laminar (1) al proceso de aplicación, durante la operación del empalme de la banda laminar (4) de la nueva bobina (5) destinada a continuar la alimentación, con la banda laminar (2) de la bobina de alimentación (3) cuando ésta se acaba.

Con todo ello, partiendo de una situación normal de alimentación de la banda laminar (1) al proceso de aplicación desde una bobina de alimentación (3) dispuesta, por ejemplo, en el soporte (6.1) del portabobinas (6), durante el propio proceso de alimentación se puede introducir una nueva bobina (5) e incorporarla en el soporte (6.2) del portabobinas (6), como muestran las figuras 2A y 2B. Una vez incorporada la nueva bobina (5) en el portabobinas (6), mediante desplazamiento del cabezal empalmador (8) hasta la zona (9) de preparación, se realiza la preparación del extremo de la banda laminar (4) de la nueva bobina (5) sobre dicho cabezal empalmador (8), como muestra la figura 2C, tras lo cual el cabezal empalmador (8) se desplaza hasta la zona (11) de espera, girando el portabobinas (6) hasta una posición que favorece ese posicionamiento del cabezal empalmador (8) con el extremo de la banda laminar (4) sujetado sobre él, como se observa en la figura 2D. Esa disposición se mantiene hasta que la bobina de alimentación (3) está próxima a acabarse, de manera que cuando se detecta esa circunstancia bascula hacia abajo el apoyo (12), como se observa en la figura 2E, y cuando llega el final de la mencionada bobina de alimentación (3), ésta se decelera, comenzando a estrecharse el almacén de recorrido variable (13) para mantener constante la alimentación de la banda laminar (1) al proceso de aplicación. En este momento el cabezal empalmador (8) es lanzado hacia la zona (10) de empalme, como se observa en la figura 2F.

Cuando el cabezal empalmador (8) llega a la zona (10) de empalme, la velocidad del mismo es ligeramente superior a la velocidad de la banda laminar (2) tras la deceleración de la bobina de alimentación (3). De este modo, al entrar en contacto un rodillo (19) del cabezal empalmador (8) con la banda laminar (2) sobre el apoyo (24), se consigue que dicho rodillo (18) y otro rodillo (19) del cabezal empalmador (8) puedan avanzar girando sobre la banda laminar (2) produciéndose asi el empalme de la banda laminar (4) llevada por el cabezal empalmador (8) y la banda laminar (2) procedente de la bobina de alimentación (3), en unas condiciones de movimiento conjunto de ambas bandas laminares (2 y 4) pero sin desplazamiento relativo entre ellas, a la vez que el almacén de recorrido variable (13) continúa estrechándose, como se observa en la figura 2G, con lo cual el empalme de las bandas laminares (2 y 4) se produce sin que la banda laminar (2) procedente de la bobina de alimentación (3) tenga que detenerse, por lo que solo se requiere una deceleración parcial de la bobina de alimentación (3) . Una vez efectuado el empalme el cabezal empalmador (8) puede retornar a la zona (11) de espera y el apoyo (12) bascula hacia arriba a la posición normal, comenzando a acelerarse la nueva bobina (5), y durante estas operaciones continúa el estrechamiento del almacén de recorrido variable (13) para mantener la velocidad de régimen de alimentación de la banda laminar (1) al proceso de aplicación, como se observa en la figura 2H. En este momento puede realizarse la descarga del resto de la bobina (3) mediante un sistema de rampa (29) abatible, como se observa en la figura 2H. La rampa (29) debe ser abatida de nuevo, como se observa en la figura 21, para permitir el giro del portabobinas (6). El almacén de recorrido variable (13) sigue estrechándose hasta el momento en que la nueva bobina (5) adquiera la velocidad de alimentación de la banda laminar (1), momento en el cual el almacén de recorrido variable (13) cesa su movimiento. A partir de este momento, cuando se estime oportuno, la nueva bobina (5) puede ser acelerada por encima de la velocidad de alimentación de la banda laminar (1), para permitir el ensanchamiento del almacén de recorrido variable (13), como puede verse en la figura 21.

El cabezal empalmador (8) consta de un cuerpo (15) que se establece en montaje deslizante sobre el carril- guia (7), yendo incorporado sobre dicho cuerpo (15) un carro (16) dispuesto en montaje de desplazamiento vertical apoyado sobre unos muelles (17), en el cual van incorporados los rodillos (18 y 19) que son paralelos y giran en movimiento sincronizado, estando provisto el primer rodillo (18) con un dispositivo prensor (20); mientras que entre los dos rodillos (18 y 19) va dispuesto un mecanismo de corte (21), el cual va incorporado a su vez en montaje de desplazamiento vertical elástico.

Para la preparación de la banda laminar (4) de una nueva bobina (5) sobre el cabezal empalmador (8), en la zona (9) de preparación va dispuesta una cámara de vacio (22), realizándose la preparación de la banda laminar (4) sobre el cabezal empalmador (8) de la manera siguiente:

En primer lugar se pasa la banda laminar (4) procedente de la nueva bobina (5) por encima del primer rodillo (18) del cabezal empalmador (8), llevándola hasta la cámara de vacio (22), sobre la cual se sujeta dicha banda laminar (4) por la acción del vacio, para cortar el extremo de la misma de forma que el borde extremo quede perfectamente recto y perpendicular a los laterales, como se observa en la figura 4A. Después se deja de aplicar vacio, con el fin de poder retirar la banda laminar (4) de la sujeción sobre la cámara de vacio (22) . Luego se aplica de nuevo vacio a la cámara de vacio (22) y se dispone sobre dicha cámara de vacio (22) un tira adhesiva (23), como muestra la figura 4B, y seguidamente se fija sobre la mitad de la anchura de dicha tira adhesiva (23) el extremo de la banda laminar (4), como se observa en la figura 4C. A continuación se afloja el dispositivo prensor

(20) del rodillo (18) del cabezal empalmador (8), según muestra la figura 4D, eliminándose entonces el vacio de la cámara de vacio (22), de manera que la tira adhesiva (23) fijada sobre la banda laminar (4) queda libre de sujeción, permitiendo llevar el extremo de dicha banda laminar (4) con la tira adhesiva (23) fijada sobre él, a una posición determinada sobre el rodillo (18), en la cual dicho extremo de la banda laminar (4) provisto con la tira adhesiva (23) se sujeta con el dispositivo prensor (20), como se observa en la figura 4E.

Una vez asi, se hace girar el rodillo (18), como se observa en la figura 4F, hasta una posición en la que el extremo de la banda laminar (4) queda situado de manera precisa para la realización del empalme de dicha banda laminar (4) con la banda laminar (2) de la bobina de alimentación (3) .

La realización del empalme de la banda laminar (4) de la nueva bobina (5), con la banda laminar (2) procedente de la bobina de alimentación (3), se efectúa de manera automática por una acción funcional del cabezal empalmador (8) en el transcurso por la zona (10) de empalme, en donde la banda laminar (2) de alimentación pasa sobre un apoyo (24) formado por dos cintas continuas consecutivas dispuestas por debajo del carril-guia (7), mientras que por encima de dicho carril-guia (7) se hallan unas rampas (25 y 26), con las cuales entran en contacto, respectivamente, sendos topes (27 y 28) que el carro (16) y el mecanismo de corte (21) del cabezal empalmador (8) poseen en la parte superior.

Con ello, cuando el cabezal empalmador (8) llega en movimiento lanzado a la zona (10) de empalme, llevando sujeto en el rodillo (18) el extremo de la banda laminar (4) con la tira adhesiva (23) fijada sobre él, en la entrada a dicha zona (10) de empalme el tope (27) superior del carro (16) hace contacto con la rampa (25), mientras que el tope (28) superior del mecanismo de corte (21) hace contacto con la rampa (26) , como se observa en la figura 5A.

Al progresar el avance del cabezal empalmador (8), debido al contacto de los topes (27 y 28) con las rampas (25 y 26), se produce un descenso del carro (16) y del mecanismo de corte (21), con lo que los rodillos (18 y 19) hacen presión sobre la banda laminar (2) contra el apoyo (24) . Debido a que la velocidad del cabezal empalmador (8) es ligeramente superior a la velocidad de la banda laminar (2), se consigue que los rodillos (18 y 19) puedan desplazarse girando por encima de dicha banda laminar (2) y, justo en el paso por entre las cintas continuas componentes de dicho apoyo (24), la cuchilla del mecanismo de corte (21) corta la banda laminar (2), manteniéndose las dos partes resultantes de dicha banda laminar (2) sujetas por los rodillos (18 y 19) contra el apoyo (24), como se observa en la figura 5B.

Una vez realizado el corte, el mecanismo de corte (21) vuelve a ascender, ya que su tope (28) superior rebasa a la rampa (26) dejando de apoyar en ella, mientras que los rodillos (18 y 19) siguen presionando a las partes resultantes del corte de la banda laminar (2), como se observa en la figura 5C. Desde este momento y, debido a la mayor velocidad de desplazamiento del cabezal empalmador (8), el rodillo (18) va dejando sobre dicho apoyo (24) la zona extrema de la banda laminar (4) procedente de la nueva bobina (5), como muestra la figura 5D.

En esas condiciones, el borde extremo de la banda laminar (4) procedente de la nueva bobina (5) llega a posicionarse a testa con el borde extremo de la banda laminar (2), fijándose sobre este extremo de la banda laminar (2) la mitad libre de la anchura de la tira adhesiva (23), con lo cual ambas bandas laminares (2 y 4) quedan unidas en empalme, habiendo sido presionada la unión por el paso del rodillo (18) presionando sobre la misma, como se observa en la figura 5E.

A continuación, el tope (27) superior del carro (16) asciende por la parte posterior de la rampa (25) de apoyo, con lo cual el carro (16) se eleva, dejando los rodillos (18 y 19) de presionar a la banda laminar resultante de la unión de las bandas laminares (2 y 4), como se observa en la figura 5F. En este momento se aplica un frenado a la bobina (3), hasta conseguir pararla, y posteriormente se rebobina el resto de la banda laminar (2) que había sido cortada, pudiendo verse esta acción en la figura 2G.

Desde la situación anterior el cabezal empalmador (8) puede retornar en sentido contrario hacia la posición inicial, teniendo que pasar de nuevo por debajo de las rampas (25 y 26), de modo que, para que en dicho retorno no desciendan los rodillos (18 y 19) ni el mecanismo de corte (21), ya que interferirían con la banda laminar (1) dirigida hacia el proceso de aplicación, se prevé una realización con los topes (27 y 28) en montaje articulado, de manera que al llegar a las rampas (25 y 26) en el movimiento de retorno, dichos topes (27 y 28) se abaten hacia atrás, por lo que no hacen descender al carro (16) y al mecanismo de corte (21), según se observa en las figuras 5G y 5H.

Otra solución para posibilitar ese retorno del cabezal empalmador (8) sin que los rodillos (18 y 19) y el mecanismo de corte (21) desciendan, es como muestran las figuras 5I y 5J, con las rampas (25 y 26) dispuestas en un montaje de desplazamiento hacia arriba sincronizado con el desplazamiento de retorno del cabezal empalmador (8), de forma que, al elevarse, dichas rampas (25 y 26) no contactan con ellas los topes (27 y 28 ) .