"UN CENTRO PARA ÜN ROLLO DE MATERIAL"
CAMPO DE LA INVENCIÓN La invención se refiere a un centro para un rollo de material. El material puede ser papel de impresión para la industria de la impresión u otro material para tras industrias .
ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN Los centros conocidos para rollos de papel de impresión tradicionalmente tienen forma de tubos de cartón. Estos tubos de cartón tradicionalmente se desechan cuando se ha consumido el rollo de papel en el tubo de cartón. Sin embargo, esto representa un artículo caro, y su desecho implica un despilfarro, tanto en términos de la necesidad de desecho de los centros, como en términos de la necesidad de proporcionar nuevos centros. Además, en la industria de la impresión, los desarrollos tecnológicos han proporcionado sistemas de rastreo de carrete para rastrear los rollos de papel conforme avanzan de las fábricas de papel a almacenes, plataformas de carga, papelerías, y máquinas para fabricar papel. Estos sistemas de rastreo implican etiquetar los centros con etiquetas de identidad. Las etiquetas de identidad también son un artículo caro, y los usuarios no quedan satisfechos al tener que pagar el
costo de las etiquetas de identidad si son desechadas con los centros utilizados cuando se ha consumido el papel de impresión en los centros. Un intento para solucionar el problema anterior se describe en GB— -2400093 la cual describe un centro para un rollo de papel de impresión, cuyo centro comprende una porción de cuerpo, un orificio a través de la porción de cuerpo, un primer miembro de extremo que se sujeta extraíblemente al primer extremo de la porción de cuerpo, y un segundo miembro de extremo que se sujeta extraíblemente al segundo extremo de la porción de cuerpo, haciéndose el centro de un material plástico. El centro descrito en GB-A-2400093 es una gran mejora de los centros de cartón conocidos. Sin embargo, el centro de la GB-A-2400093 presenta sus propios problemas. Más específicamente, la industria tiende a necesitar rollos de material cada vez más grandes, en términos del diámetro y/o ancho de los rollos, y también a velocidades de rotación cada vez más altas. Más allá de un cierto tamaño, durante su uso, los centros hechos de cartón o el material plástico se vuelven inutilizables y propensos a romperse. La inestabilidad y la rotura proporcionan graves riesgos potenciales para el personal que opera la maquinaria, por ejemplo, maquinaria de impresión que consume el papel de impresión sobre un centro. La maquinaria misma también puede dañarse.
Consecuentemente, los requisitos de salubridad y seguridad se oponen al uso de un centro hecho de cartón y también a los hechos de material plástico.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN Un objeto de la presente invención es reducir los problemas anteriormente mencionados Convenientemente, en una modalidad no limitante de la presente invención se proporciona un centro para un rollo de material, cuyo centro comprende una porción de cuerpo, un primer miembro que se sujeta extraíblemente a un primer extremo de la porción de cuerpo, un primer orificio a través del primer miembro de extremo, un segundo miembro de extremo que se sujeta extraíblemente a un segundo extremo de la porción de cuerpo, un segundo orificio a través del segundo miembro de extremo, un tercer orificio a través de la porción de cuerpo, teniendo los orificios primero, segundo y tercero un eje longitudinal común, teniendo el primer orificio una superficie interior lisa por la que el primer orificio es capaz de recibir un plato de manera tal que el centrado del plato se facilita por la superficie interior lisa del primer orificio, teniendo el segundo orificio una superficie interior lisa por la que el segundo orificio es capaz de recibir un plato de manera tal que el centrado del plato se facilita por la superficie
interior lisa del segundo orificio, haciéndose la porción de cuerpo de un metal, y haciéndose cada uno de los miembros de extremo primero y segundo de un material plástico. La elaboración de la porción de cuerpo de un metal sirve para superar los problemas de inestabilidad y rotura anteriormente mencionados ocasionados al hacer el centro de cartón o de un material plástico. Más específicamente, durante las velocidades de rotación rápidas de un rollo de material en maquinarias, tales como por ejemplo, maquinaria de impresión, la porción de cuerpo tiende a calentarse demasiado si la porción de cuerpo se encuentra hecha de un material plástico. El resultado es que el material plástico pierde una parte de su rigidez y después cambia de dirección de manera que la porción de cuerpo ya no se extiende en línea recta. Un centro hecho de cartón puede perder la rigidez si es sometido a una atmósfera húmeda. Durante la rotación, los centros de carbón y material plástico tienden a perder el equilibrio, ocasionando la porción de cuerpo que el centro se tambalee alarmantemente e incluso se rompa. Este problema e puede evitar con una porción de cuerpo hecha de metal. Sin embargo, el metal genera sus propios problemas dado que el uso anteriormente mencionado de las etiquetas de identidad normalmente se evitaría utilizando un centro hecho
- completamente de metal . Este problema se supera al tener miembros de extremo primero y segundo hechos de material plástico. Normalmente se elegiría material plástico de manera tal que sea suficientemente suave para entregar la fricción requerida para los platos que son insertados dentro de los miembros primero y segundo y que son accionados a fin de generar la rotación del rollo del material. Estos platos no deben deslizarse en los orificios primero y segundo de los miembros de extremo primero y segundo, respectivamente. También, el material plástico no debe ser tan duro como una fisura durante el uso bajo condiciones frías, por ejemplo, en países con climas fríos. La retención de los miembros de extremo primero y segundo le permite al centro restaurarse y no ser desechado, superando así el problema de un desecho innecesario que ocurre con los tubos de cartón. El uso del metal para la porción de cuerpo supera el problema de tener una porción de cuerpo hecha de cartón o de material plástico. La elaboración de los miembros de extremo primero y segundo en el material plástico supera el problema del uso preventivo del metal de la etiquetas de identidad. Todo el centro puede utilizarse más de una vez. Después de este uso múltiple, si se daña un extremo, entonces el extremo puede reemplazarse fácilmente con objeto de permitir que se utilice todo el centro varias
veces. El proceso del uso múltiple, reparación y uso múltiple adicional puede repetirse según se desee y sea apropiado . El centro puede ser uno en el cual el primer miembro de extremo se inserta en el tercer orificio en el primer extremo de la porción de cuerpo, y en el cual el segundo miembro de extremo se inserta en el tercer orificio en el segundo extremo de la porción de cuerpo. La inserción de los miembros de extremo primero y segundo en el tercer orificio le permite al diámetro exterior de la porción de cuerpo permanecer igual. Si los miembros de extremo primero y segundo se insertan sobre los extremos primero y segundo de la porción de cuerpo, entonces se incrementa el diámetro exterior de la porción de cuerpo a menos que los extremos primero y segundo de la porción de cuerpo se reduzcan primeramente de diámetro. Preferentemente, el centro es uno cuyo primer extremo de la porción de cuerpo recibe una porción de inserto en el primer miembro de extremo, y en el cual el segundo extremo de la porción de cuerpo recibe una porción de inserto en el segundo extremo del miembro de cuerpo. El centro es uno en el cual el tercer orificio tiene acanaladuras extendidas longitudinalmente, y en el cual las porciones de inserto en los miembros de extremo primero y segundo tienen ranuras complementarias. Si se
desea, puede considerarse que las porciones de inserto en los miembros de extremo primero y segundo tienen las acanaladuras extendidas longitudinalmente, en cuyo caso el tercer orificio tendrá las ranuras complementarias. Las acanaladuras extendidas longitudinalmente a lo largo del tercer orificio incrementan considerablemente la resistencia de la porción de cuerpo debido a que las acanaladuras incrementan el grosor de la pared de la porción de cuerpo por la profundidad de las acanaladuras . Las acanaladuras y ranuras de embrague complementario sujetan los miembros de extremo primero y segundo en su lugar en el tercer orificio y consecuentemente la rotación aplicada a los miembros de extremo primero y segundo por platos en los orificios primero y segundo es capaz de transmitirse a la porción de cuerpo y al rollo de material en el centro. Normalmente, las acanaladuras se extenderán a lo largo del tercer orificio. Después, la porción de cuerpo puede moldearse con facilidad. En una modalidad alternativa de la invención, el centro es uno cuyo tercer orificio es plano, y cuyas porciones de inserto de los miembros de extremo primero y segundo son planos. En este caso, las porciones de inserto de los miembros de extremo primero y segundo pueden sujetarse en el tercer orificio por un adhesivo apropiado, o por otro medio de sujeción adecuado y apropiado.
En todas las modalidades de la invención donde se emplean las porciones de inserto, el primer miembro de extremo pude tener una primera parte introducida, y el segundo miembro de extremo puede tener una segunda parte introducida. Las partes introducidas primera y segunda le permiten a los platos insertarse fácilmente en los orificios primero y segundo de los miembros de extremo primero y segundo. El centro puede ser uno en el cual el primer miembro de extremo tiene una primera saliente para empalmarse contra el primer extremo de la porción de cuerpo, y en el cual el segundo miembro de extremo tiene una segunda saliente para empalmarse contra el segundo extremo de la porción de cuerpo. En todas las modalidades de la invención, el centro puede incluir tornillos que son utilizados en la sujeción extraíble de los miembros de extremo primero y segundo a la porción de cuerpo. El metal empleado para la porción de cuerpo es preferentemente aluminio. El aluminio es preferentemente una aleación de aluminio. Una aleación de aluminio actualmente preferida es una aleación de silicio de magnesio de aluminio. Tal aleación de silicio de magnesio de aluminio se fabrica bajo el No. Comercial 6063TA y se utiliza para partes estructurales de aviones. El uso del
aluminio puede permitir velocidades de rotación hasta tres veces más rápidas que las alcanzadas con una porción de cuerpo hecha de material plástico. El material plástico utilizado para los miembros de extremo primero y segundo es preferentemente un copolímero de polipropileno. El centro de la presente invención puede incluir una etiqueta de identidad para permitirle rastrear el centro en uso. Normalmente, la etiqueta de identidad se proporcionará en uno de los miembros primero y segundo. Sin embargo, si se desea, la etiqueta de identidad puede proporcionarse tanto en los miembros de extremo primero y segundo. Si se daña uno de los miembros de extremo primero y segundo, por ejemplo, por un plato, entonces ese miembro de extremo dañado puede reemplazarse fácilmente, la etiqueta de identidad puede recuperarse, y el resto del centro puede conservarse . Preferentemente, la etiqueta de identidad es una etiqueta de identidad operable por radiofrecuencia. Pueden emplearse otros tipos de etiqueta de identidad. La presente invención también se extiende a un rollo de material cuando se extiende al centro de la invención. El material es preferentemente papel de impresión pero alternativamente puede ser papel pintado,
cartón, película plástica, papel aluminio o tela. La película plástica puede utilizarse en la industria del embalaje. El papel aluminio puede estar hecho de un material plástico o de metal, por ejemplo, aluminio. La tela puede utilizarse para ropa, trapos o cortinas.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS A continuación se describirán las modalidades de la invención solamente a manera de ejemplo y con referencia a los dibujos acompañantes en los cuales: Las Figuras 1-3 muestran esquemáticamente tres pasos de usuario que conducen a la falla de un centro de cartón conocido; La Figura 4 es una vista parcialmente despiezada de un primer centro de la presente invención; La Figura 5 es una vista frontal de una porción de cuerpo del centro mostrado en la Figura 4; La Figura 6 es un corte mediante un extremo del centro mostrado en la Figura 4 y muestra la inserción de un plato para permitir utilizar el centro como se observa generalmente en la Figura 1; La Figura 7 es una vista frontal que ilustra como se aprieta el centro observado en la Figura 6; La Figura 8 muestra el extremo derecho de un segundo centro de la presente invención, teniendo el
segundo centro una etiqueta de identidad; La Figura 9 muestra el centro de la Figura 8 en uso ; y La Figura 10 es una vista en perspectiva esquemática del centro en uso como se observa en la Figura
DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN Refiriéndose la Figura 1, se muestra un centro 2 que está hecho de un material de cartón. El centro 2 se muestra colocado entre dos bloques de montaje 4, 6 los cuales en muestran esquemáticamente y los cuales pueden formar partes apropiadas de una gran variedad de máquinas de impresión. Puede ser necesario que el centro 2 tenga un largo de 700 mm hasta más de 4300 mm. Cuando un rollo de papel 8 prácticamente se acerca al centro 2, el centro puede estar girando a 1400 - 2900 revoluciones por minuto. La Figura 2 muestra como el centro 2 tiene tendencia para comenzar a girar fuera de control. El resultado del centro 2 que se deforma hasta asumir la forma mostrada en la Figura 2 es que el centro 2 es sometido a una vibración alta y está girando vertiginosamente fuera de una línea recta. La Figura 3 se muestra que sucede si los giros del centro 2 continúan cuando el centro 2 se encuentra en
- la condición mostrada en la Figura 2. Más específicamente, a partir de la Figura 3 que se observará que el centro 2 se ha roto en piezas grandes las cuales se hallan a la deriva de los soportes 10 de montaje. Las piezas separadas rotas 12, 14 del centro 2 salen volando de la máquina de impresión y consecuentemente pueden ocasionarle daño al personal cercano a la máquina de impresión, golpe en partes de la máquina de impresión y posiblemente dañen así a la máquina de impresión. Esto es evidentemente peligroso y las regulaciones para la salud y la seguridad requieren que ello no suceda. Si el centro 2 se encuentra hecho alternativamente de un material plástico, entonces se obtiene una mejora sustancial mediante el uso de cartón para el centro 2. Sin embargo, las demandas de la industria de la impresión de quien constantemente rollos de papel más y más grandes y velocidades de rotación de los centros más y más altas. Con los rollos de papel que tienen diámetros mayores a 1.5 metros, y para velocidades de rotación rápidas, un centro 2 hecho de material plástico también tenderá a reformarse y a asumir la forma mostrada en la Figura 2. Esto se debe a que el material plástico se calienta durante el uso, y el material plástico para el centro 2 se vuelve después y suficientemente fuerte para retener al rollo de papel 8 durante el uso. El resultado
- es al menos la vibración alta y el giro vertiginoso Defuera de línea recta como ocurre con el centro 2 de cartón y como se observa en la Figura 2. Esto puede requerir que se apague la maquinaria, con la consecuente pérdida de tiempo de producción y la posibilidad de no cumplir con las fechas límites establecidas. En casos extremos, el centro 2 hecho de material plástico puede aflojarse de los soportes 8 de montaje, con el consecuente peligro al personal y a la maquinaria. Refiriéndose ahora a las Figuras a 4-7, se muestra un primer centro 16 de la presente invención. El centro 16 es para un rollo de material de impresión (no se muestra) . El centro 16 comprende una porción 18 del cuerpo, un primer miembro 20 de extremo del cual se sujeta extraíblemente a un primer extremo 22 de la porción 18 de cuerpo, y un primer orificio 24 a través del primer miembro 20 de extremo. El centro 16 comprende también un segundo miembro 26 de extremo que se sujeta extraíblemente a un segundo extremo 28 de la porción 18 de cuerpo. Un segundo orificio (no son muestra) se extiende a través del segundo miembro 26 de extremo. Los miembros de extremo primero y segundo 20, 26 son de la misma construcción. Un tercer orificio 30 se extiende a través de la porción 18 de cuerpo . El primer orificio 24, el segundo orificio y el
tercer orificio 28 tienen todos un eje longitudinal común. El primer orificio 24 tiene una superficie interior lisa 30 por la que el primer orificio 24 es capaz de recibir un plato 34 de manera tal que el centrado del plato 34 se facilita por la superficie interior lisa 32 del primer orificio 24. De manera similar, el segundo orificio tiene una superficie interior lisa por la que el segundo orificio es capaz de recibir un plato (no se muestra) de manera tal que el centrado de este plato se facilita por la superficie interior lisa del segundo orificio. La porción de cuerpo está hecha de un metal en forma de una aleación de silicio de magnesio de aluminio la cual es conocida en la industria estructural de aviones por el No. 6063TA. Los miembros de extremo primero y segundo 22, 26 están hechos de un material plástico que en forma de copolímero de polipropileno. El copolímero de polipropileno es suficientemente suave para sujetar los platos de manera tal que, en uso, los platos en los miembros de extremo primero y segundo 20, 26 no giran con relación a los miembros de extremo primero y segundo 20, 26. Esto es especialmente importante si se utiliza maquinaria que realice un frenado de rotación a través de los platos, produciendo así niveles de momento de torsión muy altos. Los insertos primero y segundo de material plástico actúan como un acoplamiento de accionamiento
- flexible, absorbiendo los niveles de frenado súbitos o altos. En tales niveles de frenado altos, el cartón se deslaminaría. El material plástico también es suficientemente suave para no romperse durante el uso, especialmente a temperaturas frías. El uso de la aleación de aluminio para la porción 18 de cuerpo le permite a la porción 18 de cuerpo ser más larga y soportar cargas más pesadas durante velocidades de rotación rápidas del centro 16 que en el caso de que la porción 18 de cuerpo estuviese hecha de cartón o de un material plástico. Si la porción 18 de cuerpo estuviese hecha de cartón o de un material plástico, entonces las velocidades de rotación rápidas tenderían a ocasionar que la porción 18 de cuerpo se doblarse o rompiese como se observa en las Figuras 2 y 3. El primer miembro 20 de extremo se inserta en el tercer orificio 30 en el primer extremo 22 de la porción 18 de cuerpo. De manera similar, el segundo miembro 26 de extremo se inserta en el tercer orificio de 30 en el segundo extremo 28 de la porción 18 del cuerpo. Más específicamente, el primer extremo 22 de la porción 18 de cuerpo recibe una porción 36 de inserto en el primer miembro 22 de extremo. De manera similar, el segundo extremo 28 de la porción 18 de cuerpo recibe una porción 38 de inserto en el segundo miembro 26 de extremo. La porción 18 de cuerpo es de manera tal que el
- tercer orificio 30 tiene acanaladuras 40 extendidas longitudinalmente. Las porciones 36, 38 de inserto en los miembros de extremo primero y segundo 20, 26 tienen respectivamente ranuras complementarias 42. Las acanaladuras 40 y las ranuras 42 se cierran conjuntamente para permitir la rotación aplicada a los miembros de extremo primero y segundo 20, 26 a aplicarse a la porción 18 de cuerpo. Además, como se observa mejor a partir de la Figura 5, las acanaladuras 40 actúan como miembros de refuerzo para la porción 18 del cuerpo. Las acanaladuras 40 observadas en la Figura 5 son del mismo grosor que la porción 18 de cuerpo. Consecuentemente, en las posiciones de las acanaladuras 40, la porción 18 de cuerpo tiene efectivamente el doble de su grosor normal . Esto le ayuda a la porción 18 de cuerpo a su portar cargas de papel muy pesadas, por ejemplo, hasta tres toneladas con un ancho de 2.2 metros, y a revoluciones altas, por ejemplo 2900 revoluciones por minuto en el punto donde el papel en el centro 16 está cerca de terminarse, siendo este punto conocido como el punto de empalme. La porción 18 de cuerpo puede girar a 4200 revoluciones por minuto, y puede utilizarse en largos de hasta 4.5 metros. Consecuentemente, a pesar de que el aluminio es más caro que el material plástico, escapar de utilizarse en condiciones más extremas, y puede tener tres veces la vida
- útil que tendría una porción 18 de cuerpo comparable hecha de un material plástico. Esta vida incrementada reduce el monto del costo incrementado inicial del aluminio comparación con el costo inicial del material plástico. Además, existe el punto adicional de que la porción de cuerpo de aluminio puede utilizarse en tramos más largos que en materiales plásticos, a velocidades de rotación más altas, y con cargas de papel más pesadas. También, el uso del aluminio es ambientalmente amigable dado que evita el desecho de un número relativamente grande de porción el 18 de cuerpo y sus miembros de extremo asociados primero y segundo 20, 26 hechos de un material plástico. El primer miembro de 22 de extremo se tiene una primera saliente 44 para empalmase contra el primer extremo 22 de la porción 18 de cuerpo. De manera similar, el segundo miembro 26 de extremo tiene una segunda saliente 46 para empalmarse contra el segundo extremo 28 de la porción 18 de cuerpo. Como se observa en la Figura 6, el primer miembro 20 de extremo se tiene una primera parte introducida 48. La primera parte introducida 48 es para facilitar la inserción del plato 34 en el orificio 24. De manera similar, el segundo miembro 26 de extremo tiene una segunda parte introducida para facilitar la inserción de un plato 34 en su orificio.
La Figura 7 muestra el plato 34 en el primer orificio 24 del primer extremo 20. Se observará que el plato 34 tiene cuatro miembros 50 de sujeción de los cuales sujetan la superficie interior lisa 32 del primer orificio 24. La Figura 7 muestra también el uso de una barra larga 52, por ejemplo, de 1 metro de largo. Se aplique una presión muy alta al extremo de la barra 52 una dirección de la flecha ilustrada 54. Esto ocasiona la rotación del plato 34 en dirección de las manecillas del reloj en el primer orificio 24 y ocasiona que los miembros 50 de sujeción sujeten firmemente la superficie interior lisa 32. Por este medio, el plato 34 es fácilmente capaz de centrarse en el primer orificio 24, y también es capaz de retenerse suficientemente de manera firme en el primer orificio 24 para que se aplique una fuerza directriz al plato de manera que pueda girar todo el centro 16. Refiriéndose ahora las Figuras 8, 9 y 10, se muestra un segundo centro 58 de la presente invención. A las partes similares como en el centro 2 se les asignan números de referencia similares para facilidad de comparación y comprensión. Consecuentemente, el segundo centro 58 tiene una porción 18 del cuerpo, un primer miembro 20 del extremo y un segundo miembro 26 de extremo. El centro 58 se observa soportando un rollo de papel 60. Una etiqueta 62 de identidad, la cual es una
etiqueta 62 de identidad de radiofrecuencia, se sujeta como se observa fuera de los miembros de extremo primero y/o segundo 20, 26. La etiqueta 62 de identidad tiene una antena 64 que se encuentre expuesta en la saliente se cuente 44, 46 con objeto de transmitir a una estación de control. La transmisión normalmente será la transmisión de un número de identidad único u otra identidad apropiada. El uso de la etiqueta o etiquetas 62 de identidad le permite al rollo de papel 60 ser rastreado a medida que pasa desde una fábrica de papel hasta un almacén, una plataforma de carga, una papelería y una máquina de impresión. Las etiquetas 62 de identidad son un artículo caro y pueden conservarse si se dañan los miembros de extremo primero y/o segundo 20, 26. En lugar de desechar todo el centro 58, el miembro dañado de extremo primero o segundo 20, 26 puede reemplazarse, y la etiqueta 62 de identidad puede recuperarse y reutilizarse. La etiqueta 62 de identidad generalmente sólo se ajustará a uno de los miembros de extremo primero y segundo 20, 26. Sin embargo, con los centros de más de un metro de largo, o donde lo requieran la maquinaria, la logística o los parámetros de control, puede ajustarse una etiqueta 62 de identidad a ambos miembros de extremo primero y segundo 20, 26. Si se desea, la etiqueta de identidad puede sujetarse a la porción 18 del cuerpo, por ejemplo, a la mitad de la
- porción 18 de cuerpo. En este caso, pueden emplearse dos antenas de hilos, cada una extendiéndose a cualquier extremo de la porción 18 de cuerpo y dentro del miembro de extremo 20, 26 en ese extremo de la porción 18 de cuerpo. La porción 18 de cuerpo actúa como una caja de Faraday y normalmente evitaría o interferiría con las transmisiones de señal. Sin embargo, debido a que la etiqueta 62 de identidad tiene una antena que termina en uno o ambos miembros de extremo primero y segundo 20, 26 la antena se extiende más allá del extremo de la porción 18 de cuerpo y pueden lograrse las transmisiones de señal. Se observa que las modalidades de la invención de descritas anteriormente con referencia a los dibujos acompañantes se han determinado a manera de ejemplo y que pueden realizarse modificaciones. Consecuentemente, por ejemplo, pueden utilizarse centros 16, 58 para material diferente al papel.