¡A menudo creemos que todas las personas ya conocen los ejes neumáticos!
Esto puede ser verdadero para la “mayoría” de las empresas involucradas en el sector de papel y películas plásticas, ubicadas en la “mayoría” de las regiones del mundo. Sin embargo, hay gente que sabe poco o nada sobre los ejes neumáticos. Esto se confirmó por medio de los viajes alrededor del mundo de muchos años de exposición de nuestros productos en ferias de embalaje, de impresión y de conversión. Reunimos un gran número de preguntas frecuentes y sus respectivas respuestas que deseamos comunicarle a usted.
Un eje neumático expansivo es un mandril o un eje utilizado para montar bobinas o tubos que son usados para enrollar y desenrollar cualquier tipo de material flexible (papel, cartón, película,
laminados diversos, material textil, etc.).
Sea el proceso de impresión, de corte, de embalaje, de laminación o de cualquier tipo de conversión, la bobina con materia prima tiene que mantenerse en su lugar para que sea procesada. El eje de montaje debe proporcionar fijación bien sujeta y así evitar resbalamientos y garantizar una tensión constante cuando se trabaja a alta velocidad.
Antes de que Sr. Robert Tidland inventara el eje neumático, hace 50 años, se usaban ejes mecánicos. Los ejes mecánicos son más complejos, tienen mayor peso que los neumáticos y requieren herramientas para el setup, además de consumir más tiempo y esfuerzo. El eje neumático expansivo ha reducido a segundos el tiempo necesario para el montaje de bobinas y ha minimizado el esfuerzo, ya que el peso del eje es menor y transfiere el trabajo al aire comprimido.
El aire comprimido ejerce una fuerza uniforme en todas las direcciones.
El eje neumático expansivo aplica este principio para crear presión radial a lo largo de toda su longitud para sujetar un tubo o bobina en posición centrada. El eje, cuando está inflado con aire, hace presión en la parte interna del tubo o de la bobina por medio de un conjunto de ganchos, botones, láminas o reglas.
Esta presión, además de mantener el tubo relativamente concéntrico con el eje, causa un apretamiento uniforme a lo largo de toda su superficie, lo que evita el resbalamiento de la bobina.
Un eje neumático expansivo se puede usar en cualquier lugar donde haya necesidad de manejo de bobinas en las impresoras gráficas, enrolladoras, desenrolladoras, rebobinadoras, laminadoras, cortaderas, estaciones de revestimiento, máquinas de corte y soldadura, extrusoras sopladoras de películas o en cualquier otra operación de conversión.
Se debe utilizarlos para obtener control total de la hoja, bobinas concéntricas y tensión uniforme, para proporcionar setup rápido en cuestión de segundos y no de minutos, para garantizar expansión de apretamiento positivo y ausencia de resbalamientos, para proporcionar total contracción de los elementos expansivos y así posibilitar una fácil retirada del eje.
También se los utilizan al final de una ejecución para que se mantenga bajo el índice de mantenimiento por uso de equipo que tenga pocas piezas móviles que podrían dejar de trabajar o romperse.
Un eje neumático expansivo hace posible poner en marcha las máquinas a altas velocidades, para las cuales han sido proyectadas. No se produce ninguna deformación o daño al tubo o a la bobina porque los elementos de fijación (los ganchos, los botones, las láminas y las reglas) no excavan el material; ellos sólo lo empujan hacia fuera. Además de ello, los ejes neumáticos expansivos
son muy ligeros.
Los ejes neumáticos están equipados con un mecanismo provisto de válvula de retención. El eje será inflado con aire en cerca de 3 a 10 segundos (dependiendo de la longitud del eje) y el aire permanecerá retenido en el elemento de expansión hasta el final de la ejecución o de la operación.
Un eje neumático expansivo de calidad mantendrá el aire retenido definitivamente durante cualquier operación de enrollamiento o desenrollamiento. Para darle una idea de cuanto tiempo el eje pude retener el aire: algunas máquinas permanecen con los ejes neumáticos inflados por todo un fin de semana o puente y después de pasados estos días pueden reempezar el trabajo sin ningún problema.
Uno de los grandes secretos de los ejes neumáticos de calidad es una buena válvula de retención, que ha sido proyectada para este fin.
7 – ¿Qué material de construcción se utiliza en los ejes neumáticos?
El cuerpo del eje está fabricado de acero —acero aleado— y de aluminio de aleado especial.
La puntas del eje están hechas de acero carbono, de acero aleado y de acero templado, dependiendo de la necesidad específica. En ciertos casos, el eje está totalmente hecho de aluminio con puntas de eje de aluminio provistos de anillos de acero. Algunas veces se utiliza cuerpo de acero inoxidable y, en los últimos años, el empleo de fibra de carbono es cada vez más corriente.
La selección del material del cuerpo y de las puntas del eje depende de los factores de carga y de tensión del proceso, además de las características del material y del equipo.
El más pequeño eje neumático que he visto tenía una longitud total de 200 mm y el más grande tenía 11,7 metros
de longitud.
El más pequeño diámetro de eje neumático que he visto es de 25,4 mm (1”) y el más grande diámetro que ha sido fabricado mide 914 mm (36”).
La mínima presión de aire requerida es de 60 p.s.i. (4,25 kgf/cm2) y la mayor presión es de 120 p.s.i. (8,45 kgf/cm2). También hay el hecho de que la acción de sustentación y la capacidad de torque del eje aumentan cuando la presión sea más elevada.
Una otra buena característica de esta construcción es que no hay necesidad de tenerse un filtro
especial instalado en la línea de aire. Aunque el filtro no se requiera, siempre está muy bien tener uno instalado en el sistema. Dos detalles muy importantes: en primero lugar, cuanto mayor el torque de la aplicación, mayor la presión de aire que se debe colocar (esta presión se debe informar el fabricante de la máquina); en segundo lugar, es fundamental que el aire esté limpio y seco, para que no danifique los elementos elastómeros.
Hay diversos tipos de “pistolas de aire” para inflar los ejes. La mejores y más seguras están equipadas con un sistema de muelle en el sentido axial (de la pistola) y con manómetro que garantiza la presión correcta de utilización.
Atención: presión de aire en la línea de 60 p.s.i no quiere decir que el eje haya sido inflado con 60 p.s.i. Por ello hay la necesidad de tenerse una buena “pistola de aire”.
Ocurre proporcionalmente el mismo efecto que les pasa a los neumáticos de un coche.
Si hay muchos viajeros dentro del coche y poca presión de aire en los neumáticos, la tendencia es que se dañen a los neumáticos.
Por otro lado, una presión de aire excesiva también ocasiona problemas indeseables.
Sí, ¡y muchos! Hay muchos ejes en operación que sólo pueden trabajar de balanceo. Diversos fabricantes de máquinas, principalmente de ancho estrecho, están utilizando en sus propios equipos ejes neumáticos expansivos de balanceo.
Por lo tanto, ellos están eliminando la necesidad de quitarse y reponer el eje en la máquina. Algunos fabricantes de rebobinadoras-cortadoras (slitters) también incorporan este beneficio a la estación rebobinadora de sus máquinas, lo que facilita y agiliza la retirada de las bobinas.
Uno hay que enterarse que: si adquieres un eje neumático del primero o del segundo tipo arriba, tendrás obligatoriamente que poseer un eje de reserva. Si adquieres ejes neumáticos del tercero tipo te bastará tener algunas piezas de desgaste en tu depósito. Y por último, acuerdese: al elegir el eje neumático ideal para su máquina, sea muy razonable con relación al mantenimiento, pues si el eje para, la producción de su máquina también para.
