ANTECEDENTES DE LA INVENCION Los procesos tradicionales para la preparación de la pasta de papel a partir de papal usado para la fabricación de moldeados de celulosa, son los siguientes : Dcsintcgracion del papel : Consiste triturar y mezclar los papeles usados, con agua en una gran batidora industrial denominada pulper.

Eliminación de tinta : Se realiza por un procedimiento de flotation que consiste en inyectar burbujas de aire a la mezcla para que la tinta ascienda a la superficie y después se elimina por aspiracion.

Limpieza y depuracion : La pasta se somete a sucesivas fases de limpieza y depuracion para la eliminacion de cualquier clase de cuerpo extrano y obtener una pasta fina y limpia.

Fabricación del producto : Una vez obtenida la pasta esta se moldea en moldes tradicionales de fundición de bronce.

Este tipo de moldes con forma de tiras independientes, se debe montar y ajustar cada uno de forma separada. Cada molde independiente se coloca sobre la placa del cilindro formador, se sujeta con presillas y después se calibra y comprueba individualmente.

En este tipo de maquinas, cada vez que se fabrica un producto diferente, es necesario ajustar y calibrar cada vez los moldes uno a uno, con la consiguiente dificultad y pérdida de tiempo con riesgo de malos reglajes, desajustes, calibrados, mayor coste de mantenimiento, etc.

A su vez, los repuestos, generalmente, significa adquirir un grupo de moldes para equipar toda la maquina, ya que el constructor suele ajustar uno por uno con su pareja, ademas no se pueden intercambiar, ya que tienen un lugar determinado en su emplazamiento en la maquina, encareciendo el montaje y mantenimiento de la maquina.

Estas taquinas trabajan con contramoldes a temperatura ambiente, debido a lo cual las piezas o envases, son depositados en las bandejas de secado del secador con un porcentaje de humedad imposante, necesitando una cantidad de tiempo de secado, con la consiguiente necesidad de cierta cantidad de energia para el evaporado de esta humedad. (Esta humedad puede ser causante de malformaciones de los envases.) Ademas estas maquinas empleadas hasta la fecha utilizan por lo menos dos motorreductores, con el fin de conseguir el movimiento cle sus diferentes partes. Para ello deben de estar perfectarnente sincronizados y en identical condiciones de uso. Un minimo desfase de uno respecto del otro, por cualquier causa, implica la malfonnacion de los productos de papel de celulosa obtenidos. Luego, el mantenimiento y ajuste de las diferentes piezas que intervienen en el proceso deben de llevar un seguimiento continuo, provocando mas paradas de produccion y por lo tanto aumentando en costes al producto.

Con esta nueva invention para fabricar estuches de celulosa, se pretende evitar o paliar todos estos inconvenientes, para ello se utiliza un único motorreductor de accionamiento unido a un reductor secuencial acoplado a mecanismos de re-envio, con un juego de bielas de transmisión, un cilindro formador con varios moldes de toma, un subsistema c

y un brazo de transferencia que traslada el envase ya elaborado desde la position de toma hasta la posición de descarga.' Dispone ademas de un sistema de calentamiento de las placas contramoldes, que combinado con la accon del prensado, se elimina una cantidad considerable de agua antes de pasar los estuches al secadero, ahorrandose una enorme cantidad de energia en este proceso y tiempo de permanencia de los estuches en dicho secadero.

En la actualidad no se conoce ninguna maquina para la fabricación de estuches de celulosa, que emplee un sistema de prensa en caliente.

DESCRIPCION DE LA INVENCION La instalación consta de las siguientes secciones: 1-PREPARACION DE LA PASTA 2-MAQUINA DE FABRICACION 2. 1 - Entrada pasta. Recirculació 2.2-Moldes 2. 3-Subsistema de prensado 2. 4-Accionamicnto 2. 5-Brazo de transferencia <BR> <BR> <BR> 3-SECADERO<BR> <BR> <BR> <BR> 4-APILADOR-CONTADOR-EMPAQUETADOR<BR> <BR> <BR> 5-BRAZO DE TRANSFERENCIA <BR> <BR> <BR> <BR> 6-EMBALADORA 1-PREPARACION DE LA PASTA La preparación de la pasta se hace de manera similar en los procesos tradicionales de fabricación de papel. La materia prima que se utiliza en este caso son papeles y cartones en desuso.

Dicha materia prima (5%), se mezcla con agua (95%) y se tritura en un pulper de 8 m3, durante unos 40 minutos para desmenuzar las fibras que la componen. Debido a la potencia de esta maquina (75 kW), es conveniente que funcione en horario nocturno con el objeto de aprovechar la energia electric mas barata.

La pulpa obtenida en el pulper se bombea a un primer deposit de homogeinizacion donde se le agrega agua hasta que la consistencia de la mezcla sea del 3%.

A continuación se envia a un depastillador, en el que la pasta tiene que pasar por una serie de aberturas que contienen dientes en hileras circulares que se mueven de forma giratoria. En esta maquina las fibras se recortan hasta que alcanzall una longitud máxima de 5 mm.

Posteriormente se envia a un decantador de impurezas compuesto por una serie de grandes conos que centrifugan la pasta haciendo que por gravedad, las fibras, arenas, metales y las impurezas mas pesadas vayan cayendo, para pasar a traves de placas ranuradas, que funcionan igual que tamices o coladores, que permien el paso solo de las particulas menores a cierto tamano y detienen las particulas mas grandes. La serie completa de depuradores contiene cada vez placas con ranuras de menor tamaño, de manera que al termino de esta etapa del proceso de reciclaje, solo las fibras vegetales pasan a la maquina papelera. Casi todas las impurezas quedan detenidas, incluso restos pequenos de plastics y adhesivos, pues son demasiado grandes en relacion al tamano de las fibras vegetales.

La pasta obtenida se envia a un segundo deposit donde se homogeiniza y luego a un tercer depósito. Este conjunto de tres depositos, actúa como pulmón de reserva de materia prima durante el tiempo que el pulper esta detenido (normalmente durante horario diurno), permitiendo que la instalación pueda trabajar permanentemente con suficiente reserva de pulpa.

A continuación la pasta se transporta hasta un depurador plano donde se le agrega agua hasta que la consistencia de la pasta Hegue al 1%.

Finalmente se envia a un deposit de cabeza de maquina provista

zambien de un agitador, donde recibe una tercera dilution para optimizar el peso final de producto.

Finalmente por medio de una bomba de trasiego, la pasta es enviada a la cuba de entrada del cilindro formador, la cual esta dividida en dos depositors interiores; uno superior o de entrada y otro inferior o de <BR> <BR> circulacion.<BR> <BR> <BR> <BR> <BR> <BR> <BR> <BR> <BR> <P>2-MAOUINA 2. 1-Entrada de la pasta. Recirculación: : La pasta de papel circula por una tuberia unida a un manifold de compensación por cuatro conductos de entrada hasta el deposit superior de la cuba. Desde dicho deposit superior, por medio de vacio, la pasta es aspirada y depositada en la superficie de los moldes que estan recubiertos con una malla muy fina (0, 5 mm).

Dichos moldes estran montados sobre sus bases en el cilindro formador que al girar secuencialmente 90° cada vez, los sumerge en la pasta del deposit superior de la cuba, formandose una capa que posteriormente sera el estuche terminado, una vez seco.

La pasta sobrante cae por rebose al deposito inferior de la cuba el cual por mcdio de una tuberia permite su recirculacion a través de la misma bomba de alimentacion.

La circulacion de la pasta en el interior de la cuba, permite controlar mejor su calidad, ya que ayuda a expulsar los grumos o trozos de estuches que eventualmente puedan producirse por rotura o desprendimiento, asi como controlar mejor la correcta dilution de la pasta.

Mediante un regulador de densidad se controla la pasta, y si es necesario, permite la adición de agua para optimizarla.

2. 2-Moldes : Los moldes de toma, son de aluminio y desmontables en bloque para facilitar su ajuste en caso de cambio de production de

producto. Estan apoyados sobre una placa de aluminio en el cilindro formador, con sus correspondientes guias, alojamientos y tornillos de fijacion.

La pasta adherida a los moldes se iguala con una regadera de abanico de baja pression conforme van avanzando secuencialmente.

Los moldes vacios antes de entrar en contacto con la pasta, se limpian con una regadera de abanico de alta presion para garantizar el desprendimiento de las impurezas que puedan quedar del proceso anterior de formacion.

2. 3-Subsistema de prensado : Esta situado sobre la base horizontal superior del cilindro formador coincidiendo exactamente con la position del molde en ese momento. Funciona sincronizadamente con el movimiento secuencial del cilindro formador y expulsa la maxima cantidad de agua posible antes de entrar el estuche al secadero. Esto representa una ahorro de energia ya que esta no tendra que ser evaporada posteriormente en la zona de secado.

Basicamente consiste en una placa de aluminio que soporta un juego de moldes recubiertos de poliurctano, situada y fijada a un bastidor que tiene una camara de circulación de aceite calentado a una determinada temperatura, que transmite calor al estuche prensado para facilitar la extraccion de agua. Esta accionado por medio de dos guias con actuador neumatico soportados por un mecanismo de regulacion que se adaptan al tipo de producto.

Dispone tambien de un sistema de amortiguación para regular la presion sobre el estuche recien formado.

Todas estas ventajas, garantizan la buena presentacion de producto por las dos caras y permite que los estuches apilados scan mas faciles de desencaj ar.

2. 4-Accionamiento : La maquina esta accionada por motorreductor epicicloidal que transmite el movimiento directamente al reductor secuencial y simultaneamente a las dos bielas.

Dicho motorreductor esta ubicado en la parte trasera de la maque'na para evitar que le caigan salpicaduras de pulpa y ademas de alejarlo de la

fuente de calor procedente de la zona de secado, que en determinados casos puede ser perjudicial para su rendimiento termico.

2. 5-Brazo de transferencia : Este brazo actúa sincronizadamente con el movimiento del cilindro formador. Dispone de una placa de aluminio intercambiable de las mismas caracteristicas y funciones que las del cilindro formador con cuatro contramoldes donde se recogen por accion del vacio los estuches terminados.

Cuando esta en position de toma, después de recoger los estuches, gira 90° y por accon del aire comprimido los expulsa a una bandeja de recogida para enviarlos al secadero mediante un cinta transportadora.

Las tres primeras camaras, de las cuatro que dispone el cilindro formador, durante el giro del mismo antes de llegar a la posicion correspondiente a la del brazo de transferencia, actuan bajo vacio cuando reciben la pasta.

Automaticamente cuando una de las camaras llega a su position fi-ente al transfer, se cierra el vacio y se abre el aire comprimido para expulsar el producto hacia brazo de transfererncia que esta en posición de toma. Al mismo tiempo el brazo de transferencia trabaja en vacio, lo cual facilita el traslado del estuche desde los moldes de toma hacia los contramoldes de dicho brazo.

El mecanismo de paso alternativo vacío-aire comprimido, se effectua por medio de valvules de mariposa cntazadas por un eje y un juego de palancas accionadas por un actuador neumatico sincronizado a todos los movimientos descritos.

3-SECADERO Cuando llegan al secadero, las bandejas reciben calor mediante la circulación de aire caliente para evaporar la casi totalidad del agua que llevan después del proceso de fonnación. El tunel de secado esta dividido en secciones con diferentes temperaturas para que el secado sea

gradual evitando deformaciones del producto producidas por un cambio brusco de humedad.

Estas diferentes temperaturas se logran por medio de conductos interiores regulables en caudal y colocados de manera que la corriente de aire caliente siga la dirección contraria a la marcha del producto lograndose asi una menor temperatura al inicio, una subida proporcional durante el recorrido y una temperatura maxima al final.

4-HORNO El horno que calienta el aire del secadero utiliza como combustible cascaras de almendras y esta compuesto por un homo de combustion, una tolva de almacenamiento de cascaras, un sinfin transportador, una soplante que impulsa las cáscaras a través de un tubo hacia el horno de combustion, un tubo de salida de gases de combustion hasta un filtro de residuos de combustion para llegar hasta el secadero.

Igualmente puede funcionar utilizando otras tecnologias como las de los secaderos que funcionan con energia so ! ar, huesos de aceitunas, gas natural, biogas, cogeneracion, calores residuales de incineracion etc., que haccn que esta operacion sea altamente rentable y ecol6gica.

4-CONDENSADOR La salida de gases del secadero pasa a traves de una condensador para recupcrar la energia calorifica del agua que se circula.

5-APILADOR-CONTADOR Este elemento complementario, pen-nite manipular el producto terminado controlando la producción en numéro de unidades y forniando paquetes con la cantidad predeterminada, para su posterior embalaje en palets y almacenamiento o transporte final.

6-EMBALADORA Esta taquina agrupa los paquetes de producto terminado y colocado sobre palets envolviéndolos y preparándolos para su transporte o almacenamiento.

DESCRIPCION DE LOS DIBUJOS Para complementar la descripcion del invento y con el objeto de facilitar la comprensión de sus caracteristicas, se acompaña una serie de figuras en las que con character ilustrativo y no limitativo, se ha representado lo siguiente: La Figura 1, es un esquema de la instalación (l) que consta basicamente de los siguientes componentes : (2) Pulper.

(3) Despastillador.

(4) Decantador centrifuge de impurezas (5) Deposit primero (6) Deposit segundo (7) Deposit tercero (8) Suministro de agua (9) Depurador plano.

(10) Depósito de cabeza (11) Depósito de retorno (12) Subsistema de aire comprimido (13) Subsistema de vacio.

(14) Maquina (15) Secadero (16) Apilador (17) Pasta La Figura 2, es una vista en perspectiva de la taquina (14). Se destaca el cilindro formador con forma poligonal, sin las placas moldes

La Figura 3A, es una vista lateral de la taquina (14) y de parte del secadero (15), en la que se destacan los siguientes componentes: (14.1) Motorreductor epicicloidal (14.2) Reductor secuencial (14.3) Biela (14.4) Caja de engranajes (14.5) Cilindro portamoldes (14.6) Molde de toma de pasta (14.7) Subsistema de prensado (14.8) Position reception brazo de transferencia (14.9) Position descarga brazo de transferencia (14.10) Boca entrada de pasta (14. 11) Base de la bomba de recirculación de pasta (14.12) Cuba (14.13) Brazo de transferencia (14.14) Contramolde de toma de estuches (14.15) Moldes de prensado (15) Secadero (15. 1) Cinta transportadora (15. 2) Bandejas porta estuches La Figura 3B es una vista lateral de la cuba (14.12) llena de pasta (17), clibujada separada dc la maquina (14). Se observa tambien el molde de toma de pasta (14.6), la boca entrada de pasta (14. 10), y la base de la bomba de recirculacion de pasta (14. 1 1) La Figura 3C es una vista lateral del brazo de transferencia (14. 13), en la que se observa el contramolde de toma de estuches (14. 14).

La Figura 4, es una vista en planta de la maquina (14) y de parte del secadero (15), en la que se destacan los siguientes componentes: (14.1) Motorreductor epicicloidal (14.2) Reductor secuencial (14.4) Caj a de engranajes (14.5) Cilindro portamoldes

(14.6) Molde de toma de pasta (14.16) Toma de aire comprimido (14.17) Toma de vacio (15) Secadero (15.2) Bandejas porta estuches La Figura 5, es una vista de perfil de la maquina (14) en la que se destacan los siguientes componentes: (14.1) Motorreductor epicicloidal (14.2) Reductor secuencial (14.3) Biela (14.4) Caja de engranajes (14.5) Cilindro portamoldes (14.6) Molde de toma de pasta (14.7) Subsistema de prensado (14.10) Bocas entrada de pasta (14.12) Cuba (14.15) Moldes de prensado (14. 16) Toma de aire comprimido (14.17) Toma de vacio Las Figuras 6A y 6B, muestran la succion transversal y longitudinal respectivamente del cilindro portamoldes (14.5) en las que se destacan los componentes siguientes : (14.6) Molde de toma de pasta (14. 16) Toma de aire comprimido (14.17) Toma de vacio Las Figuras 7A y 7B, son las vistas lateral y de perfil respectivamente del subsistema de prensado (14.7) en las que destacan los componentes siguientes : (14.15) Moldes de prensado (14.18) Muelles de amortiguación (14.19) Placa de calentamiento (14.20) Cilindros neumaticos

Las Figuras 8A y 8B son respectivamente las vistas de perfil y planta de la placa de moldes de toma de pasta (14. 6).

Las Figuras 9A y B son respectivamente las vistas de perfil y planta de la placa de contramoldes de toma de estuches (14.4).

La Figura 10, es una vista en planta de la maquina (14) en la que se destaca el subsistema de vacio (13) y los componentes siguientes: (14) Maquina (14.1) Motorreductor epicicloidal (14.2) Reductor secuencial (14. 3) Biela (14.4) Caj a de engranaj es (14.5) Cilindro portamoldes (14.16) Toma de aire comprimido (14.17) Toma de vacio (14.21) Junta rotativa con cierre hidraulico (13) Subsistema de vacio (13.1) Bomba de vacio (13.2) Separador (13. 3) Colector La Figura 11, es un esquema del secadero (15), en la que se destacan los componentes siguientes: (15) Secadero (15. 1) Cinta transportadora (15. 2) Bandejas porta estuches (15.3) Quemadores (15.4) Tunnel de calentamiento de aire (15.5) Mecanismo accionamiento cinta transportadora

REALIZATION PREFERENTE DE LA INVENCION Entre los diferentes tipos de instalaciones para la fabricación de estuches y diversos tipos de productos moldeados de celulosa que se pueden construir tomando como base este invento, la realización preferente es la que se describe a continuación : Como se observa en la Figura 1, el primer componente de la instalacion (1) es el pulper (2) donde se trituran los papeles y cartones usados mezclados previamente con agua en una proportion inicial de 95% de agua y 5% de papel.

El pulper (2) debido a la gran potencia del motor (75 kW) funciona preferiblemente durante la noche para aprovechar la energia electric mas barata.

El papel usado llega a la instalación (1) en grandes fardos amarrados con alambre, que son ingresados mediante una cinta transportadora directamente al pulper (2) o mezclador industrial, que es una batea de disgregacion parecida a una gigantesca batidora. Primero se retira el alambre que amarra cada fardo, y a continuacion los fardos caen al pulper (2), donde son mezclados con agua, utilizando una gran hélice para agitar mecánicamente la mezcla, hasta que las hojas de papel se convierten en una pasta (17), parecida a una crema.

La pasta (17) de papel obtenida se purifica en funcion del destino previsto. Eventualmente pueden realizarse uno o mas lavados. El agua de escurrido y lavado se circula al pulper (2) (a veces es necesaria una clarificacion por floculación química seguida de decantación y/o filtracion) o se utiliza en la planta de compostaje de materia organic junto con los rechazos y los lodos de clarificacion.

Debido a que la pasta (17) obtenida inicialmente en el pulper (2) se utiliza en la fabricación de moldeados de celulosa (cajas de huevos, bandejas para transporte de fruta, macetas, separadores de botellas,

elementos de embalaje etc. ) se deben realizar los lavados necesarios para conseguir la calidad deseada.

Para ello se modifica la consistencia de la pasta (17) hasta alcanzar la concentración deseada para el moldeo para lo cual debe pasar al deposit primero (5) de homogeinización donde se le agrega agua hasta alcanzar una consistencia del 3%. Luego pasa a un despastillador (3) donde se reduce el tamano de las fibras hasta que se reducen a un tamano inferior a 5 mm.

A continuación se envia al decantador (4) centrifuge de impurezas donde los elementos pesados como metales, vidrios, arenas etc, caen al fondo del decantador quedando la pasta a un 99 % de pureza.

La pasta (17) producida en el pulper (2) se almacena en el deposit segundo (6) y en el deposit tercero (7), ambos tambien de homogeinización, que conjulltalllente con el deposits primero (5) tienen la reserva de pasta suficiente para que la maquina (14) trabaje durante el tiempo en que el pulper (2) esta parado durante el dia.

Antes de entrar en la maquina (14) la pasta (17) pasa primero por un depurador piano (9) donde se reduce la consistencia hasta alcanzar el 1%, mediante el suministro de agua (8).

Posteriormentc la pasta (17) preparada para el moldeo se almacena en un deposit de cabeza (10) y luego entra en el deposit superior de la cuba (14. 12) a traves de las bocas de entrada de pasta (14. 10). Durante el proceso de moldeo, la pasta (17) sobrante retorna al deposit inferior de la cuba (14.12). La pasta circula entre ambos depositos impulsada por la bomba de circulacion de pasta (14. 11).

Durante el proceso de moldeo, el motorreductor epicicloidal (14.1) a través de un arbol de transmisión, impulsa el conjunto de mecanismos compuestos por el reductor secuencial (14.2), las dos bielas (14.3) la caja de engranajes (14.4) y el cilindro portamoldes (14.5), entre otros componentes menores.

Cuando una de los cuatro bases del cilindro portamoldes (14. 5) con sus correspondientes moldes de toma de pasta (14.6), se encuentra en la

posicion inferior, dicha base se sumerge parcialmente en el deposit superior de la cuba (14.12) y debido a la accion del vacio de las camaras que disponen dichos moldes (14.6), la pasta queda retenida en la superficie del molde (14.6) que esta recubierto por una malla muy fina, a traves de la cual es succionada la pasta.

Cuando el cilindro portamoldes gira 180°, el molde con la pasta retenida en su malla se encuentra en la position superior, donde actúa el subsistema de prensado (14.7), que mediante los cilindros neumaticos (14.20) desciende una placa de calentamiento (14.19) con los moldes de prensado (14.15) que previamente calentados, expulsan una parte considerable de agua por efecto de la pression sobre los moldes de toma de pasta (14.6) y por efecto de la evaporación debido al calentamiento.

Cuando el cilindro portamoldes (14.5) gira 90°, los moldes de toma de pasta (14.6) se encuentran enfrente del brazo de transferencia (14.13) en position de reception (14.8), y debido a la accion del aire comprimido que ahora actúa en el interior de la camara del molde (14.6) y del vacio que actua en el interior del brazo de transferencia, el estuche es expulsa del molde de toma de pasta (14.6) hasta el contramolde de toma de estuches (14.4) del brazo de transferencia (14. 13) que lo succiona.

Luego el brazo de transferencia gira 90°, desdc la posicion de recepcion (14. 8), hasta la position de descarga (14.9) donde alterna el vacio por aire comprimido y expulsa el estuche hasta la bandeja porta estuches (15.2) que mediante una cinta transportadora es Hevada (15.1) hasta el secadero (15).

Este proceso descrito, se repite para los cuatro moldcs de toma de pasta (14.6) del cilindro portamoldes (14. 5) que gira secuencialmente 90°, en cada ciclo de moldeado.

La instalación (1) se completa con el deposit de retorno de pasta (11), el subsistema de aire comprimido (12), el subsistema de vacio (13), el secadero (15) y el apilador (16) de productos terminados.