ES2150308T5 - Dispositivo para el satinado de una lamina, aplicacion de este dispositivo, procedimiento para su aplicacion y procedimiento para la explotacion del dispositivo. - Google Patents

Abstract

EL SATINADO RESULTA ENTRE UN PAR DE RODILLOS DE SATINADO CON DENTADO DEL MISMO TIPO, DISPONIENDO DE HILERAS DE DIENTES EN FORMA PIRAMIDAL, DISPUESTOS EN DIRECCION AXIAL Y EN DIRECCION PERIMETRICA. LOS CABEZALES DE DIENTE SON APLANADOS EN CONTRA DE LA FORMA TEORICA DE PIRAMIDE Y SOLO SE ROMPEN LOS CANTOS DE LAS PIRAMIDES. CON ELLO SE CONSIGUE QUE AMBOS RODILLOS SEAN DESPLAZABLES EN CONTRASENTIDO EN DIRECCION AXIAL, ENCLAVANDOSE EN OPERACION EN UNA PROFUNDIDAD DE PENETRACION MAXIMA DE CONTRASENTIDO DE POSICION ESTABLE Y PERMANECIENDO EN ESTA POSICION. SE CONSIGUE CON ELLO UNA SINCRONIZACION EN CONTRASENTIDO SEGURA DE LOS RODILLOS Y COMO CONSECUENCIA UN ESTAMPADO OPTIMO DE CUALQUIER MATERIAL, EN PARTICULAR DE LAMINAS DE PAPEL.

Description

Dispositivo para el satinado de una lámina, aplicación de este dispositivo, procedimiento para su aplicación y procedimiento para la explotación del dispositivo.

La presente invención se refiere a un dispositivo para el satinado de una lámina, según el preámbulo de la reivindicación 1, y un procedimiento para la explotación del dispositivo, según el preámbulo de la reivindicación 7. Un dispositivo de esta clase se describe en el documento US-A 5 598 774, en el que la suspensión móvil de uno de los ejes de los cilindros permite una sincronización de ambos cilindros. Sobre la disposición y configuración de los dientes no se da a conocer nada en este documento.

Por el documento US-A 5 007 271 se conoce un dispositivo para el satinado de una lámina, en el que los dientes de forma piramidal presentan una base cuadrada, estando alineados los lados paralelos o perpendiculares a los ejes de los cilindros y en la dirección periférica los dientes de uno de los cilindros están desplazados medio ancho de diente con relación a los dientes del otro cilindro. Este dispositivo de satinado conocido tiene el problema de que, a pesar del dentado relativamente fino de los cilindros de satinado, conseguir tanto una alta calidad de satinado como también especialmente una sincronización recíproca de los cilindros de satinado en el sentido de que sólo se acciona uno de los cilindros y arrastra al otro cilindro. Se ha demostrado que las condiciones exigidas no se pueden conseguir sin más, si los dos cilindros se han provisto con el mismo número de dientes templados, para conseguir también una duración suficiente de los cilindros.

Para satisfacer los requerimientos de la sincronización recíproca de los cilindros de satinado, se han alineados los cilindros de tal manera que las series de dientes de los dos cilindros que discurren en sentido periférico se encuentran en el mismo plano, con lo cual los dientes, en la zona de ataque de los cilindros, se encuentran flanco a flanco, con lo que se consigue, por así decirlo, un arrastre forzoso de los dos cilindros giratorios por el cilindro accionado.

La disposición citada o alineación recíproca de los cilindros de satinado ha dado buenos resultados, siempre que las láminas a satinar, especialmente láminas para embalaje, sean principalmente de aluminio. Sin embargo, últimamente, se utilizan o incluso se prescriben láminas que están formadas en su mayor parte de papel. Estas láminas son considerablemente más rígidas que las láminas de aluminio y se ha demostrado que los cilindros de satinado conocidos ya no satisfacen los requerimientos, pues la elevada proporción de papel provoca que la integración de la lámina, a deformarse después de satinado, por ejemplo, enrollarse, se incrementa considerablemente.

Por el documento GB-A-2 311 949 se conoce un material de embalaje flexible para satinado, en el que los cilindros se han dispuesto de tal manera que un diente de un cilindro se apoya siempre entre cuatro dientes de los otros cilindros, estando dispuestos los dientes inclinados al eje del cilindro y este modo por este dentado inclinado es necesario un enclavamiento de los cilindros.

Una disposición de esta clase resulta de una utilización previa de la solicitante antes de dar a conocer del día de prioridad. Para ello se han formado los dientes piramidales en el extremo superior puntiagudos excepto de la rotura del borde. Para el satinado de las láminas de embalaje, se deben prensar los cilindros entre ellos, lo que lleva consigo un desgaste de los dientes.

El documento US-A 5 036 758 muestra un dispositivo para la elaboración de una tela sin tejer de fibras de polipropileno con un cilindro que está dotado de salientes de gofrado. Estos están dispuestos inclinados con relación al eje de los cilindros y poseen una forma que procede de un tronco de pirámide, en el que las esquinas de las superficies del cuerpo tienen forma triangular.

El documento DE-OS 2 040 42 muestra un dispositivo para la producción de productos gofrados por ambos lados, preferentemente de papel, tales como servilletas, etc. Los cilindros de gofrado que actúan para ello conjuntamente poseen salientes radiales. Estos están inclinados hacia el eje del cilindro y poseen superficies superiores planas con transiciones redondeadas hacia los flancos laterales, que a su vez presentan una configuración de devanadora.

Partiendo de este estado de la técnica, el objeto la presente invención es proponer un dispositivo, que satisfaga los nuevos requerimientos, es decir, que permita satinar cualquier tipo de lámina de manera óptima, debiéndose deformar la lámina después de satinada tan poco que sea posible una transformación subsiguiente sin problemas. Este objetivo se consigue mediante la reivindicación independiente 1.

Las subreivindicaciones describen características especiales de un ejemplo de realización.

La solución según la reivindicación 1 es una combinación de medidas, en parte conocidas, que permiten junto con una transformación muy precisa sin deformación esencial de láminas muy problemáticas, y no sólo garantiza un arrastre recíproco estable y sincronización de rotación de los cilindros, sino también un satinado óptimo, independientemente del material a satinar.

La invención se explica a continuación con mayor detalle mediante un ejemplo de realización.

La figura 1 es una representación esquemática del desarrollo del dentado de un cilindro de satinado.

Las figuras 2 y 3 muestran una posición de ataque de los dentados de los cilindros de satinado en la puesta marcha del dispositivo.

Las figuras 4 y 5 muestran la posición de ataque estable de los dentados de los cilindros de satinado.

La figura 6 muestra la influencia de una lámina realizada en la autoestabilización de la posición contraria del cilindro.

La figura 7 muestra esquemáticamente la posición recíproca estabilizará según la invención de los dentados de los cilindros, y

la figura 8 es una representación correspondiente para una posición recíproca estable del cilindro.

Para la estructura básica del dispositivo de satinado se remite a la memoria de la patente norteamericana 5,007,271. Una cinta de lámina se introduce dos cilindros de satinado dentados, de los cuales uno está montado fijo y está accionado, mientras que el otro gira libremente en un eje y mediante fuerzas de muelle, neumática o de cualquier otra se puede apretar con presión ajustable contra el cilindro accionado.

Los dos cilindros de satinado presentan un dentado superficial del mismo tipo, que se ha representado esquemáticamente desarrollado en la figura 1. Se trata de dientes de forma piramidal, que están dispuestos en filas en la dirección periférica o en el sentido de giro indicado por la flecha y en la dirección perpendicular del eje exigidas. Como se ha citado, la figura 1 es una representación esquemática, es decir, los dientes de forma piramidal se han representado como si tuvieran una forma de pirámide con punta aguda. Así, también estaban configurados los dientes en la ejecución citada.

Lo que ahora es nuevo, es que, según las figuras 2 a 5, las puntas de los dientes están rebajadas diseñadas, es decir, los dientes están acortados en una magnitud \DeltaA (figura 3), siendo en la práctica este acortamiento del 5 al 25% de la altura geométrica teórica de los dientes. Además, los bordes de los dientes de forma tronco piramidal están quebrados, lo que puede ocurrir, por ejemplo, porque después de un mecanizado con arranque de viruta tiene lugar un mecanizado por extracción de material adicional, lo que puede ocurrir por ataque químico o galvánico, de tal manera que tiene lugar principalmente una extracción en los bordes de los dientes.

Otra diferencia con relación a la ejecución citada, donde la posición axial recíproca de los cilindros de satinado estaba predeterminada, consiste en que los cilindros se pueden desplazar recíprocamente con un juego axial relativo de por lo menos una media división del diente, preferentemente de 0,75 veces la división del diente, para que se puedan desplazar a una posición estable recíproca, que se explicará más adelante.

Si los cilindros de satinado de la puesta en marcha con cinta de lámina intercalada se introduce entre ellos, se presiona y se acciona por primera vez, existe una gran probabilidad de que la posición de los diente recíproco de los cilindros se presente en la zona de ataque según las figuras 2 y 3. La figura 2 muestra la posición de los diente recíproca vista en la dirección periférica, y la figura 3 muestra la posición recíproca de los diente están en dirección axial. Para ello se encuentran los dientes según la figura 3 con sus flancos uno encima del otro, con lo cual resulta una altura de ataque recíproca E_{H}.

Puesto que en los cilindros de satinado están desplazados en la rotación, existe una tendencia de un desplazamiento recíproco axial, y si con ello desaparece el apoyo recíproco los dientes de los dos cilindros en los flancos de los dientes, penetran los cilindros o sus dentados más profundamente, lo que en produce una altura de engrane E_{H2} más reducida. Esta posición de dentado recíproca se ha representado en las figuras 4 y 5, demostrando la figura 4 la posición de dentado recíproca en la dirección periférica y la figura 5 la posición de dentado recíproca en la dirección axial. Se puede apreciar que ahora los dientes engranan uno contra el otro, de tal manera que se encuentra cada diente simétricamente entre cuatro dientes del otro cilindro, los dientes, por consiguiente, están en contacto a lo largo de los bordes de los dientes, y porque los bordes de los dientes están quebrado y las puntas de los dientes aplanados, resulta un asentamiento o engrane de los dientes en una posición de ataque más profunda estable, de las que no salen según la experiencia. Los dentados son, por tanto, dinámicamente autoestabilizantes en una posición completamente determinada. Mediante la lámina intercalada entre los cilindros atinados se apoya este efecto autoestabilizante, como se muestra en la figura 6.

En un engrane del uno con otro de los dos cilindros de calandrado en cualquier posición se presiona el material a calandrar alrededor de los bordes de la estructura K1, K2. Esto produce una tensión de papel, que generan las fuerzas F1, F2 en el cilindro de calandrado que gira libremente. De este modo se favorece el desplazamiento de estos cilindros de gofrado desde la posición inestable según la figura 6 a la posición estable con un profundidad de engrane máxima según las figuras 4 y 5. Como se ha citado, es necesaria una considerable fuerza, para desplazar los cilindros recíprocamente desde su posición de engrane máxima estabilizante recíproca a la dirección axial o dirección periférica. De este modo, un arrastre seguro y estable de los cilindros que marcha libremente en una posición de dentado recíproca uniforme en cualquier zona de engrane. Al mismo tiempo se garantiza un satinado óptimo, especialmente también de hojas de papel. En la posición de ataque inicial se pueden apoyar los dientes también en dirección axial recíproca en los flancos, en cuyo caso tiene lugar un movimiento relativo en dirección periférica para el encaje en la posición de ataque.

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Las figuras 7 y 8 muestran esquemáticamente una comparación del proceso de calandrado con la posición según la invención (figura 7) o posición de dentado tradicional (figura 8). En las dos figuras se indican las puntas de los dientes de un cilindro con triángulos, y las puntas de los dientes del otro cilindro con círculos. Las líneas a trazos son las líneas de rotura relevantes y muestran que la longitud de calandrado con la posición de dentado según el dirección es esencialmente más larga que la posición de dentado tradicional, y los nervios de las hojas no sólo se rompen en tensión neutral, sino también en dirección diagonal simétrica.

Para un procedimiento fiable se deben satisfacer ciertas condiciones mínimas. Así, la elasticidad del papel metalizado en el calandrado según la invención según la figura 7 debe compensarse también un cierto error de división \DeltaT de los dos cilindros de calandrado dinámicamente por su elasticidad. Esto se puede expresar de tal manera que si la diferencia de división \DeltaT es mayor que un determinado factor de autocentrado S_{SF} ya no es posible un determinado calandrado según la invención. La imagen de calandrado se modifica desventajosamente, pues el autocentrado o autosincronización no se garantiza. En las siguientes relaciones significan:

T1

= división radial del diente del primer cilindro

T2

= división radial del diente del segundo cilindro

\DeltaT

= diferencia de división

T_{HT}

= división radial de diente teórica (división teórica)

S_{2F}

= factor de autocentrado

E_{F}

= factor determinado empíricamente = 98,75

S_{ZF}

= \frac{T_{HT}}{E_{F}} {}\hskip1,5cm \DeltaT = T1 – T2 SZF = |\DeltaT|

En un ejemplo numérico explicado esto significa:

T1

= 0,402

T2

= 0,399

T_{HT}

= 0,400

\DeltaT

= 0,402 - 0,399 = 0,003

S_{ZF}

= \frac{0,400}{98,75} = 0,00405

0,00405 \geq 0,003

Lo que significa que se garantiza el autocentrado. Las medidas anteriores están todas indicadas en mm.

La ejecución preferente, descrita anteriormente se distingue por su simplicidad, seguridad de funcionamiento, larga vida de los cilindros, buen satinado, independientemente de material de las hojas y manejo simple. En esta ejecución, la forma de diente descrita, que origina el enclavamiento dinámico de los dentados de los cilindros en la posición del diente recíproca estable es ventajosa. Sin embargo, también son posibles variantes de realización.

Los cilindros se pueden formar con un diente diferente o de igual altura, es decir, la división de dentado debe coincidir naturalmente en los límites anteriormente indicados, pero el rebajado puede variar. Preferentemente con una altura de dentado diferente se proveen cilindros de marchas libre con dentados más bajos. Estos se desgastan algo más rápidamente, pero se puede cambiar más fácilmente que el cilindro accionado.

Los cilindros pueden proveerse también con medios para la orientación previa o basta, por ejemplo, con un dentado basto en el borde del cilindro o lateralmente de los cilindros, que engranan conjuntamente los cilindros en la puesta en marcha y apoyar los cilindros reorientados de manera basta y con ello favorecen el engrane correcto y a continuación el paso definitivo de los cilindros a la posición estable. Para ello, los medios de orientación deben presentar suficiente juego para permitir el movimiento recíproco de los cilindros en la posición estable.

Es también posible enclavar la posición recíproca de los cilindros después de alcanzar la posición de ataque estable y con ello eliminar cualquier peligro de que salte los cilindros de una posición estable a otra. Así, se podría fijar la posición axial del cilindro que gira libremente después de alcanzar la posición estable por la fijación del eje del cilindro anteriormente móvil, y acoplar un engranaje exento de juego entre los dos cilindros, que antes estaba desacoplado. Finalmente, también sería imaginable que los cilindros estén alineados de tal manera que desde el inicio por el engranaje sin juego o disposición, que esté predeterminado un encaje en el sentido de la invención.

Claims (8)

1. Dispositivo para el satinado de una hoja de embalaje con un par de cilindros de satinado con el mismo tipo de dentado, que está unido con un accionamiento y que se pueden accionar aisladamente o conjuntamente, pudiéndose comprimir los cilindros de manera flexibles, y los dientes piramidales dentados, cuyos bordes están quebrados con una planta rectangular o los lados están alineados o perpendiculares al eje longitudinal del cilindro, para alcanzar un estado de funcionamiento autoestabilizante, en el que los cilindros son desplazables recíprocamente y se pueden desplazar con posiciones de engrane opuestos de los dentados de los cilindros, de tal manera que se encuentran en una posición estable recíproca de cada diente de cada cilindro entre cuatro dientes del cilindro opuesto, caracterizado porque los dientes que presentan los bordes quebrados adicionalmente están dotados de una punta aplanada, siendo la altura del aplanado del 5 al 25% de la altura del diente.

2. Dispositivo según la reivindicación 1, en el que un cilindro puede accionarse y el otro puede girar libremente y porque no se puede accionar por el engrane interior de los dentados del cilindro, caracterizado por el hecho de que el cilindro giratorio libre está dispuesto con un juego axial.

3. Dispositivo según la reivindicación 1 o 2, caracterizado por el hecho de que los cilindros engranan en la posición estable recíproca con profundidad de engrane máximo.

4. Dispositivo según la reivindicación 1 a 3, caracterizado por el hecho de que los cilindros presentan dientes de diferente altura, presentando el cilindro que gira libremente los dientes más bajos.

5. Dispositivo según la reivindicación 1 a 4, caracterizado por el hecho de que se han previsto medios para la orientación previa recíproca de los cilindros, el guiado conjunto de los cilindros engranen entre sí o como engranaje con juego entre los dos cilindros.

6. Dispositivo según la reivindicación 1 a 5, caracterizado por medios para elevar la movilidad recíproca de los cilindros para alcanzar determinado posición de ataque como, por ejemplo, al levantar el juego axial recíproco o para el acoplamiento de un engranaje entre los cilindros.

7. Procedimiento para el funcionamiento del dispositivo según la reivindicación 1,en el que los cilindros seleccionan en un funcionamiento permanente estacionarios en una posición contraria, en que la zona de ataque de los cilindros, cada diente de cada cilindros se encuentra por lo menos aproximadamente simétrico entre cuatro dientes del otro cilindro y los cilindros por lo menos durante la puesta en marcha se ponen en rotación y se guían recíprocamente, para colocarse en una posición de engrane determinado estable recíproca en la que permanecen durante el funcionamiento.

8. Procedimiento según la reivindicación 7, caracterizado por el hecho de que los cilindros se pueden enclavar después de alcanzar la posición del engrane estable, en esta posición recíproca, por la supresión del juego recíproco en dirección axial y/o periférica.