CELULOSA

CAMPO TÉCNICO DE LA INVENCIÓN

La presente invención se encuadra en el campo técnico de la industria papelera, particularmente en el sector de las maquinas para la fabricación de papel y, más particularmente a dispositivos de corte de bandas de pasta de celulosa.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

Como es conocido, el papel se fabrica a partir de bandas de pasta de celulosa obtenida a partir de las materias primas correspondientes. Las bandas de pasta de celulosa, que suelen tener un espesor de unos 2 mm, se cortan transversalmente en trozos de determinadas longitudes mediante un dispositivo de corte transversal para obtener láminas u hojas de un determinado ancho. Las láminas cortadas servirán para la fabricación de papel, cartón, etc. en líneas de producción separadas. En muchas ocasiones, las líneas de obtención de pasta, donde se integra el dispositivo de corte transversal, se encuentran en plantas de obtención de pulpa, generalmente en los países donde se encuentran sus materias primas, como Brasil, Uruguay, Argentina, Chile, Canadá, Noruega, etc., mientras que las plantas papeleras se encuentran distribuidas por todo el mundo.

Convencionalmente, el corte transversal de la pasta de celulosa se realiza mediante dispositivos que comprenden una cuchilla giratoria incorporada en un cilindro con un eje accionado por uno o varios motores y una sufridera o contracuchilla, dispuesta en la parte opuesta a la cuchilla. En cada vuelta de la cuchilla se produce un corte transversal en la banda de pasta de celulosa. Como la banda de pasta de celulosa avanza a una determinada velocidad, el giro de la cuchilla se encuentra sincronizado para producir cortes transversales a una longitud determinada y constante para obtener trozos de pasta de celulosa con una determinada longitud, dependiendo la longitud del corte también del desarrollo lineal del cilindro. El corte transversal se produce en continuo según va pasando la pasta de celulosa. Este corte transversal de la pasta presenta como principal problema que el espesor relativamente elevado (aproximadamente 2 mm.) de la pasta de celulosa, y que la pasta de celulosa es flexible, de forma que el corte de la cuchilla presiona el material y produce defectos de calidad conocidos en el sector como "fish-eye". Además, cada vez que para la máquina, el rodillo que porta la o las cuchillas se contrae por lo que es necesario, en algunos casos, calentar la cuchilla para iniciar un nuevo ciclo de corte.

Para solucionar este problema, existen dispositivos de corte transversal síncrono que comprenden dos rodillos enfrentados cada uno de ellos con una cuchilla, de forma que el giro de ambos rodillos se produce de manera que las cuchillas coinciden en un punto y realizan un corte transversal en la banda de pasta de celulosa, similar al de una tijera. De esta forma, se consiguen cortes transversales de mayor calidad que no presentan los problemas mencionados en relación con los dispositivos compuestos por cuchilla y sufridera (contracuchilla). Para ello, cada rodillo puede estar dispuesto en un eje que no es perpendicular al sentido de avance de la banda de la pasta de celulosa, y la cuchilla está dispuesta formando un segmento axial de hélice que se extiende desde un extremo del rodillo a otro. Esta combinación permite que el corte se realice de forma transversal al avance. Cada rodillo puede incorporar más de una cuchilla para adaptar la posición del corte transversal a las longitudes requeridas de las láminas (hojas). Con este sistema, no es necesario calentar las cuchillas puesto que el corte tipo tijera hace que una cuchilla penetre respecto de la otra y no se pierda el contacto aunque los rodillos se enfríen y se contraigan ligeramente. También resulta más larga la vida de las cuchillas, se requieren menos fundaciones para la máquina y el corte produce menos polvo.

El problema inherente tanto en los dispositivos de corte transversal compuestos por cuchillo y sufridera o contracuchilla como en los dispositivos de corte transversal síncrono es que el movimiento del rodillo que incorpora la o las cuchillas y la velocidad de paso de la banda de pasta de celulosa, determinan la posición del corte y por tanto la longitud de los trozos de pasta de celulosa obtenidos. En el caso de que exista más de una cuchilla en el rodillo, se consigue que con una velocidad no excesivamente elevada del rodillo se obtenga el corte necesario. Al respecto, hay que tener en cuenta que estos rodillos que pueden llegar a tener hasta 10 metros de longitud, por lo que no resulta fácil hacerlos girar a velocidades elevadas ya que requieren unos motores propulsores muy potentes y de alto consumo energético, de manera que el ajuste de la longitud de los trozos de pasta de celulosa mediante la aceleración y desaceleración de la velocidad de rotación de los rodillos resulta desventajosa desde un punto de vista tanto energético como mecánico. Para solucionar este problema, se pueden emplear rodillos de corte que incorporan varias cuchillas, de manera que, al desmontarse una cuchilla de uno de los rodillos, de forma que cuando llegue la cuchilla correspondiente del otro rodillo, no se produzca el corte. Así por ejemplo, si tenemos dos cuchillas en cada rodillo, podríamos realizar dos cortes en cada vuelta de rodillo o si retiramos una de las cuchillas, un corte por cada vuelta. El problema obviamente está en que es necesario retirar el rodillo y desmontar la cuchilla para cambiar la longitud de corte.

DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN

La presente invención tiene por objeto superar los inconvenientes del estado de la técnica más arriba detallados, mediante un dispositivo de corte transversal de bandas de pasta de celulosa que comprende un primer rodillo giratorio de corte en el que está montada al menos una primera cuchilla emergente radialmente de la superficie exterior y entre los extremos del primer rodillo giratorio, y un segundo rodillo giratorio de corte transversal en el que están montadas al menos dos segundas cuchillas emergentes, en posición de corte, de la superficie exterior y dispuestas entre los extremos del segundo rodillo giratorio;

los rodillos giratorios están montados en sendos ejes de giro coaxiales propulsados por al menos un motor propulsor;

estando dispuestas las cuchillas en respectivas posiciones tales que, en su posición de corte coinciden, al girar los rodillos en una línea de corte transversal, perpendicular a la dirección de avance de una banda de pasta de celulosa (5) que se desplaza entre los rodillos;

caracterizado porque

al menos una de las segundas cuchillas es una cuchilla fija montada en uno de los rodillos en una posición fija;

al menos otra de las segundas cuchillas es una cuchilla retráctil montada en el otro rodillo mediante un mecanismo de retracción que permite desplazar la cuchilla retráctil entre una posición de corte en la que la cuchilla retráctil sobresale radialmente de la superficie exterior del rodillo hasta dicha línea de corte y una posición retraída en la que cuchilla retráctil se encuentra radialmente retraída de dicha línea de corte.

De acuerdo con la invención, las primeras cuchillas pueden ser dos cuchillas fijas dispuestas axialmente en respectivas ubicaciones periféricas diagonalmente opuestas del primer rodillo giratorio, mientras que las segundas cuchillas pueden ser una cuchilla fija y una cuchilla retráctil dispuestas axialmente en respectivas ubicaciones periféricas diagona!mente opuestas dei rodillo giratorio. Naturalmente, en dependencia de las necesidades de corte, también pueden estar previstas dos o más cuchillas retráctiles del tipo anteriormente descritas. Incluso, también es posible disponer una o más cuchillas retráctiles adicionales en el primer cilindro de corte.

El mecanismo de retracción puede estar montado en una oquedad axial en la periferia del rodillo y comprender una placa portacuchilla y al menos una placa de empuje dispuesta debajo de la placa portacuchilla. La placa portacuchilla y la placa de empuje axialmente están dispuestas en la oquedad axial. La placa portacuchilla comprende una parte emergente hacia la periferia del rodillo en la que está montada la cuchilla retráctil, una superficie interior que descansa sobre la placa de empuje, y un ala lateral flexible anclada por su parte extrema libre en la oquedad axial del rodillo. A su vez, la placa de empuje está alojada en una parte interior de la oquedad axial y comprende una superficie exterior que comprende, en sentido axial, una pluralidad de rampas axiales entre las que están intercalados sendos tramos de apoyo rectos. La superficie interior de la placa portacuchilla está provista de entrantes configurados complementariamente a las rampas en la superficie exterior de la placa de empuje. Por otra parte, la placa de empuje es axialmente desplazable con respecto a la placa portacuchilla entre una primera posición en la que las rampas de la placa de empuje encajan en los entrantes de la superficie interior de la placa portacuchilla y la superficie interior se asienta en los tramos de apoyo en la superficie exterior de la placa de empuje, y una segunda posición en la que un tramo inicial de una parte inclinada de cada uno de los entrantes en la superficie interior de la placa portacuchilla queda apoyado sobre un tramo final de cada rampa en la superficie exterior de la placa de empuje. Las rampas y los entrantes están dimensionados de forma que, cuando la placa de empuje se encuentra en dicha primera posición, la cuchilla retráctil se encuentra en dicha posición retraída y, cuando la placa de empuje se encuentra en dicha segunda posición, la cuchilla retráctil se encuentra en dicha posición de corte. En su desplazamiento desde la primera hacia la segunda posición, la placa de empuje debe superar la fuerza ejercida en sentido contrario por el ala flexible de la placa portacuchilla que se va doblando ligeramente hacia la periferia exterior del rodillo giratorio. Debido a su flexibilidad, el ala lateral recupera su posición inicial cuando la placa de empuje vuelve a la primera posición, de manera que el ala flexible mantiene la placa portacuchilla en la posición retraída de la cuchilla retráctil, de manera que la cuchilla retráctil queda retenida en esa posición a pesar de las fuerzas centrífugas y de gravedad incidentes.

En una realización preferente de la invención, la parte interior de la oquedad axial es un canal con un fondo situado en un primer plano secante del rodillo, comprendiendo la oquedad axial además un tramo de anclaje situado en un segundo plano secante a una distancia menos alejada de la periferia del rodillo que el primer plano secante, un escalón interior axial situado entre dicha parte interior y dicho tramo de anclaje. El ala lateral está anclada en el tramo de anclaje, y la placa de empuje y la superficie interior están situadas en el mencionado canal.

De acuerdo con la realización preferente anteriormente descrita, la placa portacuchilla puede comprender un cuerpo interior del que emerge la parte emergente. El ala lateral se extiende ese cuerpo interior que comprende la superficie interior de la placa portacuchilla y está dispuesto en dicho canal. La placa portacuchilla puede comprender además un saliente lateral axial alojado en un espacio lateral axial de la oquedad axial que se extiende en dicho primer plano secante hacia la periferia del rodillo.

Anclados en la placa de empuje, puede estar prevista una pluralidad de vástagos de guiado perpendiculares a los planos secantes y que atraviesan sendos orificios de paso en la placa portacuchilla. Estos vástagos de guiado pueden comprender en sus extremos libres respectivos elementos de tope que evitan, además de los desplazamientos axiales de la placa portacuchilla, que la placa portacuchilla empuje la cuchilla retráctil hacia una posición radial que exceda de la línea de corte de la banda de pasta de celulosa.

En una realización especialmente ventajosa, los ejes de giro coaxiales de los rodillos giratorios están dispuestos con un desfase angular con respecto a la línea de corte transversal.

De acuerdo con lo que se desprende de lo anterior, mediante la presente invención se puede ajustar la distancia de los cortes transversales de la banda de pasta de celulosa para obtener trozos de celulosa de diversas longitudes predeterminadas, de una forma eficaz con un dispositivo de corte de estructura sencilla y fiable.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURAS

A continuación se describen aspectos y realizaciones de la invención sobre la base de unos dibujos, en los que

la figura 1 es una vista esquemática parcialmente seccionado en alzado lateral de una instalación de preparación de láminas u hojas de pasta de celulosa en la que puede integrarse el dispositivo conforme a la presente invención;

la figura 2 es una vista esquemática en perspectiva frontal de una realización de los rodillos de corte conforme a la presente invención;

la figura 3 es una vista esquemática en planta superior del primer rodillo de corte mostrado en la figura 2 conforme a un primer modo de funcionamiento del dispositivo conforme a la presente invención;

la figura 4 es una vista esquemática en alzado lateral de los rodillos de corte mostrados en la figura 2 en una primera posición en la que la cuchilla retráctil está retraída para operar en el primer modo de funcionamiento ilustrado en la figura 3; la figura 5 es una vista esquemática parcial ampliada del mecanismo de retracción mostrado en la figura 4;

la figura 6 es una vista esquemática en perspectiva posterior parcial del mecanismo de corte mostrado en las figuras 4 y 5 en el primer modo de funcionamiento ilustrado en la figura 3;

la figura 7 es una vista esquemática en alzado posterior del mecanismo de corte mostrado en las figuras 4 a 6 en el primer modo de funcionamiento ilustrado en la figura 3;

la figura 8 es una vista esquemática en perspectiva frontal del mecanismo de corte mostrado en las figuras 4 a 7 en el primer modo de funcionamiento ilustrado en la figura 3;

la figura 9 es una vista esquemática parcial ampliada del mecanismo de retracción mostrado en la figura 8;

la figura 10 es una vista esquemática en planta superior del primer rodillo de corte mostrado en la figura 2 conforme a un segundo modo de funcionamiento del dispositivo conforme a la presente invención;

la figura 1 1 es una vista esquemática en alzado lateral de los rodillos de corte mostrados en la figura 2 en una primera segunda posición en la que la cuchilla retráctil está retraída para operar en el primer modo de funcionamiento ilustrado en la figura 10;

la figura 12 es una vista esquemática parcial ampliada del mecanismo de retracción mostrado en la figura 1 1 ;

la figura 13 es una vista esquemática en perspectiva posterior parcial del mecanismo de corte mostrado en las figuras 1 1 y 12 en el segundo modo de funcionamiento ilustrado en la figura 10;

la figura 14 es una vista esquemática en alzado posterior del mecanismo de corte mostrado en las figuras 1 1 a 13 en el segundo modo de funcionamiento ilustrado en la figura 10;

la figura 15 es una vista esquemática en perspectiva frontal del mecanismo de corte mostrado en las figuras 1 1 a 14 en el segundo modo de funcionamiento ¡lustrado en la figura 10;

la figura 16 es una vista esquemática parcial ampliada del mecanismo de retracción mostrado en la figura 15.

En estas figuras aparecen referencias numéricas que identifican los

1 primer rodillo giratorio

1 a eje de giro del primer rodillo

2 primera cuchilla

3 segundo rodillo giratorio

3ci eje de giro del segundo rodillo

4 segunda cuchillas

4a cuchilla fija

4b cuchilla retráctil

5 banda de pasta de celulosa

5a lámina de pasta de celulosa

6 mecanismo de retracción

7 oquedad axial

7a canal

7b tramo de anclaje

7c escalón lateral

7d espacio lateral

8 placa portacuchilla

8a parte emergente

8b superficie interior

8c ala lateral flexible

8d entrante

8e cuerpo interior

8f saliente lateral 8g orificio de paso

9 placa de empuje

9a rampa axial

9b tramo de apoyo

10 vástagos de guiado

10a elemento de tope

1 1 disco de corte longitudinal

12 cilindro de arrastre

A estación de sesgado longitudinal

B estación de arrastre

C estación de corte transversal

S1 primer plano secante

S2 segundo plano secante

MODOS DE REALIZAR LA INVENCIÓN

En la figura 1 se puede apreciar una realización de una instalación de corte de láminas de pulpa de celulosa. La banda de pasta de celulosa -5-, arrastrada por unos cilindros de arrastre -12- de una estación de arrastre -B- se sesga longitudinalmente en una estación de corte longitudinal -A- que comprende una serie de discos de corte -1 1 -. A continuación, la banda sesgada -5- pasa por una estación de corte transversal -C- en la que se integra el dispositivo de corte transversal de bandas de pasta de celulosa al que se refiere la presente invención y donde la banda de celulosa -5- se corta transversalmente en láminas -5a- del ancho deseado.

En la realización mostrada en las figuras 1 y 2, el dispositivo de corte -C- comprende un primer rodillo giratorio -1 - de corte en el que está montada una primera cuchilla -2- emergente radialmente de la superficie exterior y entre los extremos del primer rodillo giratorio -1 -, y un segundo rodillo giratorio -3- de corte en el que están montadas dos segundas cuchillas -4- emergentes, en posición de corte, de la superficie exterior y dispuestas entre los extremos del segundo rodillo giratorio -3-. Los rodillos giratorios -1 , 3- están montados en sendos ejes de giro coaxiales -1 a, 3a- propulsados por al menos un motor propulsor, y las cuchillas -2, 4- en respectivas posiciones tales que, en su posición de corte coinciden, al girar los rodillos -1 , 3-, en una línea de corte transversal, perpendicular a la dirección de avance de la de pasta de celulosa -5- que se desplaza entre los rodillos -1 , 2-.

En posiciones radialmente opuestas en la periferia del primer rodillo -1 - están montadas sendas están montadas sendas primeras cuchillas fijas -2- montadas en respectivas posiciones fijas. Por otra parte, también en posiciones radialmente opuestas del segundo rodillo -3-, están montadas una segunda cuchilla fija -4a- y una cuchilla retráctil -4b-. La cuchilla retráctil -4b- está montada en un mecanismo de retracción -6- que permite desplazar la cuchilla retráctil -4b- entre una posición de corte en la que sobresale radialmente de la superficie exterior del rodillo -3- -véanse 10-16- hasta dicha línea de corte y una posición retraída -véanse figuras 3-9- en la que se encuentra radialmente retraída de dicha línea de corte. Como se puede ver en las figuras 2, 3 y 10, los ejes de giro coaxiales -1 a, 3a- de los rodillos giratorios -1 , 3- están dispuestos con un desfase angular con respecto a la línea de corte transversal.

Las figuras 3-9 ilustran el dispositivo de corte transversal mostrado en las figuras 1 y 2 en un primer modo de funcionamiento en el que se cortan láminas -hojas- de celulosa -5a- de gran tamaño. La banda de pasta de celulosa -5- ha sido sesgada longitudinalmente por los discos de corte -1 1 - a un ancho de, por ejemplo, 1322 mm y el dispositivo de corte transversal -C- se emplea para realizar cortes transversales que confieren una longitud de, por ejemplo 1600 mm a las láminas -5a-. Estas medidas corresponden a un formato grande comúnmente empleado para láminas de pasta de celulosa -5a- que sirven para fabricar papel para envolturas.

Como se puede ver en las figuras 3 a 9, el mecanismo de retracción -6- está montado en una oquedad axial -7- en la periferia del rodillo -3- y comprende una placa portacuchilla -8- y al menos una placa de empuje -9- dispuesta debajo de la placa portacuchilla -8-, estando la placa portacuchilla -8- y la placa de empuje -9- axialmente dispuestas en la oquedad axial -7-. La parte interior -7a- de la oquedad axial -7- es un canal -7a- con un fondo situado en un primer plano secante -S1 - del rodillo -3-, y comprende además un tramo de anclaje -7b- situado en un segundo plano secante -S2- a una distancia menos alejada de la periferia del rodillo -3- que el primer plano secante -S1 -, un escalón interior -7c- axial situado entre dicha parte interior -7a- y dicho tramo de anclaje -7b-. El ala lateral -8c- está anclada en dicho tramo de anclaje -7b-, y dicha placa de empuje -9- y dicha superficie interior -8b- están situadas en dicho canal -7a-.

La placa portacuchilla -8- comprende una parte emergente -8a- hacia la periferia del rodillo -3- en la que está montada la cuchilla retráctil -4b-, una superficie interior -8b- que descansa sobre la placa de empuje -9-, y un ala lateral -8c- flexible anclada por su parte extrema libre en la oquedad axial -7- del rodillo -3-. La superficie interior -8b- de la placa portacuchilla -8- está provista de entrantes -8d- configurados complementariamente a unas rampas -9a- dispuestas en la superficie exterior de la placa de empuje -9-. La placa de empuje -9- está alojada en una parte interior -7a- de la oquedad axial -7- y comprende en su superficie exterior una pluralidad de las mencionadas rampas -9a- axiales entre las que están intercalados sendos tramos de apoyo -9b- rectos. Asimismo, la placa portacuchilla -8- comprende un cuerpo interior -8e- del que emerge dicha parte emergente -8a- y desde el que se extiende dicha ala lateral -8c-. El mencionado cuerpo interior -8e- comprende la superficie interior -8c- de la placa portacuchilla -8-, y el cuerpo interior está dispuesto en el canal -7a-. La placa portacuchilla -8- comprende además un saliente lateral -8f- axial alojado en un espacio lateral -7d- axial de la oquedad axial -7- que se extiende en dicho primer plano secante -S1 - hacia la periferia del rodillo -3-.

La placa de empuje -9- es axialmente desplazable con respecto a la placa portacuchilla -8- y las figuras 4 a 9, ilustran la placa de empuje -9- en una primera posición en la que las rampas -9a- de la placa de empuje -9- encajan en los entrantes -8d- de la superficie interior -8b- de la placa portacuchilla -8- y la superficie interior -8b- se asienta en los tramos de apoyo -9b- en la superficie exterior de la placa de empuje -8-. Las rampas -9a- y los entrantes -8d- están dimensionados de forma que, cuando la placa de empuje -9- se encuentra en esta primera posición, la cuchilla retráctil -4b- se encuentra en dicha posición retraída en la que no llega a la línea de corte transversal y, por lo tanto, no produce un corte en la banda de pasta de celulosa -5-.

Las figuras 10-16 ¡lustran el dispositivo de corte transversal mostrado en las figuras 1 y 2 en un segundo modo de funcionamiento en el que se cortan láminas de celulosa -5a- de gran tamaño. La banda de pasta de celulosa -5- ha sido sesgada longitudinalmente por los discos de corte -1 1 - a un ancho de 920 mm y el dispositivo de corte transversal -C- se emplea para realizar cortes transversales que confieren una longitud de 666 mm a las láminas -5a-. Otras medidas de corte pueden ser, por ejemplo, de 690 x 820 mm, 838 x 676 mm ó 840 x 770 mm. Estas medidas que pueden incluir ligeras variaciones, corresponden a formatos estándar comúnmente empleado para láminas de pasta de celulosa -5a- que sirven para fabricar hojas de papel.

En este segundo modo de funcionamiento, la cuchilla retráctil se encuentra en la mencionada posición de corte, para lo que la placa de empuje se ha desplazado a una segunda posición -véanse figuras 13-16- en la que un tramo inicial de una parte inclinada -8b- de cada uno de los entrantes -8d- en la superficie interior de la placa portacuchilla -9- queda apoyado sobre un tramo final de cada rampa -9a- en la superficie exterior de la placa de empuje -9-, de manera que, cuando la placa de empuje -9- se encuentra en esta segunda posición, la cuchilla retráctil -4b- se encuentra en la posición de corte. La flexibilidad del ala lateral -8c- permite que ésta recupere su posición inicial cuando la placa de empuje -9- vuelve a la primera posición y el ala lateral -8c- flexible mantiene la placa portacuchilla -8- en la posición retraída de la cuchilla retráctil -4b-, de manera que la cuchilla retráctil queda retenida en esa posición a pesar de las fuerzas centrífugas y de gravedad incidentes en el segundo rodillo -3-.

Como se puede ver en las figuras 8, 9, 15 y 16, anclados en las placas de empuje -9-, están dispuestos vástagos de guiado -10- perpendiculares a los planos secantes -S1 , S2- que atraviesan sendos orificios de paso -8g- en la placa portacuchilla -8-. Estos vástagos de guiado -10- comprenden en sus extremos libres respectivos elementos de tope -10a-. Los vástagos de guiado -10- pueden ser espárragos roscados y en cuyo caso los elementos de tope -10a- pueden ser tuercas dobles -10a-.