IT201600079198A1 - Gruppo di piegatura di film polimerico per macchine formatrici di buste e simili - Google Patents

Gruppo di piegatura di film polimerico per macchine formatrici di buste e simili

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IT201600079198A1
IT201600079198A1 IT102016000079198A IT201600079198A IT201600079198A1 IT 201600079198 A1 IT201600079198 A1 IT 201600079198A1 IT 102016000079198 A IT102016000079198 A IT 102016000079198A IT 201600079198 A IT201600079198 A IT 201600079198A IT 201600079198 A1 IT201600079198 A1 IT 201600079198A1
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IT
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film
folding
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envelope
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IT102016000079198A
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Daniele Civolani
Francesco Marchioni
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Ilapak Italia S P A
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Description

Titolo: GRUPPO DI PIEGATURA DI FILM POLIMERICO PER MACCHINE FORMATRICI DI BUSTE SIMILI
D E S C R I Z I O N E
Il presente trovato ha come oggetto un gruppo di piegatura di film polimerico per macchine formatrici di buste e simili.
Nelle macchine preposte alla formazione di buste in film polimerico è previsa la ricezione di un nastro continuo di film (proveniente da una relativa bobina) che, sottoposto ad opportune operazioni di piegatura e saldatura, consente la realizzazione di una serie di buste tra loro identiche .
In tali macchine è presente un organo che piega il film disteso proveniente dalla bobina e lo dispone e conforma secondo la conformazione secondo la quale potrà successivamente essere saldato (lungo linee predefinite) per poi generare una busta.
Uno degli aspetti critici del funzionamento di tale organo di piegatura, comune a tutte le macchine di tipo noto, è la necessità di mantenere fissa la posizione di scorrimento del film sottoposto a piegatura in seguito ad uno strisciamento su spigoli contro inclinati dell'organo di piegatura stesso.
La particolare piegatura richiesta nella formazione di buste a partire da un nastro continuo di film polimerico impone l'adozione di un organo di piegatura in cui gli spigoli contro inclinati sono disposti approssimativamente come i due lati lati obliqui di un triangolo isoscele (ed in cui il vertice in cui questi, o i loro prolungamenti, si incontrano riscontra sostanzialmente sulla mezzeria del nastro di film polimerico) .
Qualora si verifichino degli spostamenti del film, in particolare nel caso di spostamenti perpendicolari alla direzione di avanzamento del film derivanti da variazioni istantanee e locali di attrito, si verificheranno difetti di allineamento dei lembi della busta (in realizzazione) che si tradurranno in un problema estetico e/o funzionale per la busta stessa.
A valle dell'organo di piegatura il film, opportunamente ripiegato, deve essere sottoposto ad opportune saldature; tali operazioni dovranno preferibilmente essere svolte con saldatori in grado di generare forze molto elevate, quindi robusti e pesanti. Tali esigenze implicano che i saldatori ideali ad applicare una forte pressione non siano adatti ad essere dotati di un movimento di inseguimento del film.
Una delle soluzioni realizzative più efficienti per garantire che la saldatura sia eseguita correttamente è quindi che, in quella zona, il film sia movimentato con una legge del tipo denominato a "passo di pellegrino", con una sosta che corrisponde alla saldatura e una successiva corsa di avanzamento.
Tale legge di moto è anche quella cui è normalmente sottoposto il film, passando sull'organo di piegatura.
Tale legge di avanzamento a velocità variabile del film sull'organo di piegatura fisso crea variazioni cicliche di attrito tra il film e gli spigoli dell'organo su cui scivola, accentuando così i problemi di stabilità trasversale del film, particolarmente alle alte velocità di produzione. Va inoltre evidenziato che tra l'organo di piegatura e i saldatori è conveniente che ci sia una distanza minima (il più possibile contenuta) e un andamento lineare del film per mantenere in posizione il film stesso appena piegato ma non ancora fissato da una saldatura: tra tra l'organo di piegatura ed i saldatori è quindi necessario evitare l'interposizione di buffer o altri analoghi apparati di accumulo temporaneo di film. Compito principale del presente trovato è quello di risolvere i problemi sopra esposti, proponendo un gruppo di piegatura di film polimerico per macchine formatrici di buste e simili in cui il film sia mantenuto teso sugli spigoli dell'organo di piegatura con forza costante durante tutte le fasi di formatura.
Nell'ambito di questo compito, uno scopo del trovato è quello di realizzare un gruppo di piegatura di film polimerico per macchine formatrici di buste e simili con saldatori fissi di grandi dimensioni ed idonei ad esercitare elevate pressioni sui lembi di film in saldatura. Un altro scopo del trovato è quello di proporre un gruppo di piegatura di film polimerico per macchine formatrici di buste e simili che garantisca il mantenimento dell'ideale allineamento dei lembi del film in fase di piegatura durante tutte le fasi del processo di formatura delle buste.
Ulteriore scopo del presente trovato è quello di realizzare un gruppo di piegatura di film polimerico per macchine formatrici di buste e simili di costi contenuti relativamente semplice realizzazione pratica e di sicura applicazione. Questo compito e questi scopi vengono raggiunti da un gruppo di piegatura di film polimerico per macchine formatrici di buste e simili del tipo comprendente un telaio fisso per il supporto di un magazzino per detto film polimerico, di un organo di piegatura del film proveniente da detto magazzino e di almeno un dispositivo di saldatura per l'accoppiamento stabile di porzioni giustapposte di detto film piegato proveniente da detto organo di piegatura, caratterizzato dal fatto che detto organo di piegatura è montato su un carrello traslabile lungo una rispettiva guida solidale a detto telaio, secondo la direzione di scorrimento di detto film, con velocità variabile in intensità e segno, detto almeno un dispositivo di saldatura agendo su porzioni ripiegate su loro stesse di detto film durante una temporanea sosta dello stesso, detto carrello arretrando rispetto alla detta direzione di scorrimento di detto film per tutta la durata della temporanea fase di sosta prevista per la saldatura del film.
Ulteriori caratteristiche e vantaggi del trovato risulteranno maggiormente dalla descrizione di una forma di esecuzione preferita, ma non esclusiva, del gruppo di piegatura di film polimerico per macchine formatrici di buste e simili secondo il trovato, illustrata a titolo indicativo e non limitativo, negli uniti disegni, in cui:
la fig.l rappresenta, in vista assonometrica schematica, il gruppo di piegatura di film polimerico per macchine formatrici di buste e simili secondo il trovato;
la fig.2 rappresenta, in vista laterale schematica, il gruppo di figura 1;
la fig.3 rappresenta, in vista schematica, l'andamento di una prima legge di moto in un gruppo secondo il trovato;
la fig.4 rappresenta, in vista schematica, l'andamento di una seconda legge di moto in un gruppo secondo il trovato.
Con particolare riferimento a tali figure è indicato globalmente con 1 un gruppo di piegatura di film polimerico F per macchine formatrici di buste e simili.
Il gruppo di piegatura 1 comprende un telaio fisso 2 per il supporto di un magazzino di stoccaggio del film polimerico F: il magazzino è idoneo all'alloggiamento di almeno una bobina di film F. Le dimensioni del film F raccolto nella bobina sono subordinate alle dimensioni ed alla forma della busta da realizzare. Il materiale con il quale sarà realizzato il film F è preferibilmente un polimero termoplastico, al fine di consentirne l'agevole saldatura. Nel caso di utilizzo di altri materiali sarà necessario prevedere la presenza di ulteriori strati addizionali destinati a garantire il corretto accoppiamento di lembi di film F in fase di conformazione della busta.
Al telaio 2 sono anche associati anche un organo di piegatura 3 del film F proveniente dal magazzino ed almeno un dispositivo di saldatura 4 per l'accoppiamento stabile di porzioni giustapposte di detto film F piegato proveniente dall'organo di piegatura 3.
L'organo di piegatura 3 è montato su un carrello traslabile 5 lungo una rispettiva guida 6 solidale al telaio 2: il carrello 5 può muoversi lungo la guida 6 secondo la direzione di scorrimento del film F, con velocità variabile in intensità e segno .
L'almeno un dispositivo di saldatura 4 agisce su porzioni ripiegate su loro stesse del film F durante una temporanea sosta dello stesso.
Il carrello 5 arretrerà rispetto alla direzione di scorrimento/avanzamento del film F per tutta la durata della temporanea fase di sosta prevista per la saldatura del film F stesso.
In questo modo, nonostante la fase di sosta, il film F continuerà a scivolare lungo la superficie dell'organo di piegatura 3.
L'interruzione dello scivolamento del film sull'organo di piegatura 3 determinerebbe infatti un forte incremento degli attriti riscontrabili in fase di ripartenza del film F (l'adesione temporanea del film F all'organo di piegatura 3 è attribuibile al cosiddetto attrito di primo distacco che è sempre maggiore dell'attrito dinamico che si verifica in fase di scorrimento del film F sull'organo 3).
Il mantenimento dell'attrito al di sotto di una soglia predefinita, ottenuto grazie alla condizione di costante scorrimento del film F sull'organo di piegatura 3 (anche durante le fasi di sosta necessarie per le operazioni di saldatura) , garantisce che il film F non sia sottoposto ad eccessive trazioni che potrebbero determinare sue deformazioni (elastiche e/o plastiche) che si ripercuoterebbero negativamente sulla qualità delle buste in realizzazione.
Secondo una particolare soluzione realizzativa di indubbio interesse pratico ed applicativo, l'organo di piegatura 3 comprende almeno un rullo 7 per la deviazione della direzione del film F, almeno una lastra di piegatura 8 del film F avente sagoma sostanzialmente triangolare.
Durante la movimentazione del film F lungo l'organo di piegatura 3 i lembi Fi e F∑del film F stesso scorrono lungo gli spigoli della lastra 8 subendo una rotazione fino a risultare reciprocamente affacciati e prossimi.
In pratica l'organo di piegatura 3 consente di ripiegare longitudinalmente, generalmente lungo la mezzeria, il film F definendo, con la porzione di raccordo tra i due lembi Fi e F2, una delle pareti della busta in realizzazione.
L'organo di piegatura 3, in una sua versione particolarmente efficiente, comprende inoltre, a valle della lastra 8, almeno una coppia di rulli di giustapposizione 9 paralleli e ravvicinati.
Il film F, ripiegato in modo che i lembi Fi e F2contrapposti siano affacciati e prossimi, scorrerà quindi tra ii rulli 9 subendo una compressione trasversale con conseguente giustapposizione dei lembi Fi e F2fino ad una configurazione di sostanziale complanarità .
In questo modo la piegatura del film F sarà completata ed i due lembi Fi e F2risulteranno schiacciati l'uno sull'altro ed adagiati su un piano comune .
Una ottimale stabilità del film F ripiegato, che consente l'esecuzione di operazioni di saldatura particolarmente precise, può essere ottenuta adottando almeno due coppie di rulli di giustapposizione 9, 10.
La prima coppia di rulli 9 sarà solidale all'organo di piegatura 3, mentre la seconda coppia 10 potrà essere convenientemente fissa rispetto al telaio 2, a monte dell' almeno un dispositivo di saldatura 4.
Al fine di garantire il corretto allineamento del film F all'ingresso dell'organo di piegatura 3 è prevista l'interposizione, tra il magazzino del film polimerico F e l'organo di piegatura 3, di opportuni elementi di rinvio 11 e 12, di forma sostanzialmente cilindrica.
Con particolare riferimento alla soluzione realizzativa rappresentata (a titolo esemplificativo e non limitativo) nelle allegate figure, il film F arriva dal magazzino secondo una prima direzione, subisce una prima deviazione per mezzo dell'elemento di rinvio 11 (deviazione che nell'esempio grafico corrisponde sostanzialmente ad un angolo di 90°) ed una seconda deviazione per mezzo dell'elemento di rinvio 12 (deviazione che nell'esempio grafico corrisponde sostanzialmente ad un angolo di 180°) al fine di giungere al rullo 7 posto a monte dell'organo di piegatura 3 con 1 corretto allineamento.
Al fine di chiarire le modalità di movimentazione del carrello traslabile 5 rispetto alla relativa guida fissa 6, si specifica che tra il carrello 5 e la guida 6 è interposto un azionamento asservito ad una rispettiva unità di controllo e gestione per la regolazione della legge di moto del carrello 5 in funzione della velocità di fornitura del film F dal magazzino, della legge di moto del film F ripiegato in corrispondenza dell' almeno un dispositivo di saldatura 4, delle caratteristiche del film polimerico F e delle dimensioni della busta da realizzare.
Le dimensioni della busta influiranno sulla corsa, e sulla velocità con la quale la stessa dovrà essere percorsa, del carrello 5, le caratteristiche del film F (in particolare la tipologia di materiale con cui è realizzato ed il suo spessore) influiranno sulla durata della sosta necessaria per realizzare una ottimale saldatura dei lembi Fi e F2, mentre le velocità del film F nelle varie porzioni di macchina, ovviamente, costituiranno uno dei parametri fondamentali cui dovrà sottostare la legge di moto del carrello 5. L'azionamento citato in precedenza può validamente comprendere (riferendosi a titolo esemplificativo ad una possibile forma di realizzazione) un motore 13 controllato, un riduttore ad ingranaggi 14 ed un congegno di trasmissione del tipo di una coppia vite senza fine e madrevite, di una coppia pignone e cremagliera, di una coppia pignone cinghia dentata, di una coppia cinghia puleggia, di una coppia catena rocchetto e simili.
Non si esclude comunque l'utilizzo di attuatori di differente tipologia, quali i motori lineari ad induzione, gli attuatori a fluido e simili.
E' opportuno specificare che i dispositivi di saldatura 4 possono anche essere almeno due, di tipo solidale al telaio ed idonei ad esercitare una elevata pressione sul film F ripiegato disposto al loro interno durante la saldatura.
I dispositivi di saldatura 4 idonei ad esercitare una forte pressione sui lembi Fi e F2giustapposti consentono di eseguire saldature più precise e qualitativamente migliori.
Se si considera che le buste in film polimerico F sono prevalentemente utilizzate per il contenimento di liquidi (anche se il loro utilizzo si estende al confezionamento di qualsiasi tipologia di prodotto/sostanza solido, liquido e/o, potenzialmente, anche gassoso), appare subito evidente che la qualità delle saldature deve essere ottimale per garantire la tenuta.
Per di più, in alcuni punti si verificano sovrapposizione di più strati ripiegati di film F e può anche essere prevista l'interposizione di elementi addizionali, quali bande accoppiamento amovibile dei lembi Fi e F∑e simili, che possono essere correttamente gestiti dai dispositivi di saldatura 3 solamente se la pressione esercitata è tale da deformarli assottigliandoli.
Si specifica inoltre che tra il telaio 2 ed i dispositivi di saldatura 4 sono interposti apparati per la regolazione della posizione reciproca dei dispositivi 4 al fine di variare la distanza tra due linee di saldatura consecutive, corrispondenti alla larghezza di una busta da realizzare .
Tale regolazione consentendo di avvicinare e/o allontanare reciprocamente i dispositivi di saldatura 4, permette infatti di variare una delle dimensioni della busta in produzione (larghezza o lunghezza) garantendo quindi una elevata versatilità della macchina che comprende il gruppo 1 secondo il trovato.
Si specifica infine che, a monte della almeno una coppia di rulli di giustapposizione 9 e 10 paralleli e ravvicinati sono disposte rispettive barre di contenimento 15, parallele e simmetriche rispetto alla linea di piegatura del film F, per il mantenimento dei bordi dei lembi Fi e F2in una configurazione reciprocamente affacciata e contro inclinata ideale al successivo ingresso tra i rulli di giustapposizione 9.
Il funzionamento del trovato è il seguente.
Siccome la legge di avanzamento a velocità variabile del film F sugli organi di piegatura di tipo noto crea variazioni cicliche di attrito tra i film F e la relativa piastra sagomata, tale variazione ciclica di velocità accentua i problemi di stabilità trasversale del film, particolarmente alle alte velocità di produzione. Infatti la variazione ciclica della velocità induce (come già illustrato in precedenza) delle tensioni (con effetti anche deformativi) sul film F, pregiudicando la qualità delle buste che saranno successivamente realizzate con lo stesso.
Il gruppo 1 secondo il trovato comprende invece un organo di piegatura 3 dotato di un movimento nella direzione di scorrimento del film F, con la stessa ciclica della legge di moto V3 del film F (necessaria per la corretta esecuzione delle fasi di saldatura) ma con una legge di moto V2che uniforma la velocità di strisciamento Vi che è quella responsabile delle variazioni di attrito. Annullando le fasi con velocità relativa Vinulla e uniformando la stessa verso un valore si riesce infatti ad impedire condizioni statiche del film F sulla piastra 8 che ne determinerebbero un forte aumento dell'attrito (in fase di ripresa del moto dopo una sosta sarebbe necessario vincere anche l'attrito di primo distacco).
A seconda della tipologia di funzionamento che si intende ottenere è possibile variare la legge di moto componendo le leggi di moto dell'organo di piegatura 3 (area B, velocità V2), la legge di moto del film proveniente dal magazzino (V0) e la legge di moto del film F, in cui sono previste delle soste per consentire ai dispositivi di saldatura 4 di adempiere alla loro funzione (area A, velocità Vi).
Variando questi parametri è possibile possibile ottenere una velocità relativa Vi tra l'organo di piegatura 3 ed il film F (nell'area C) sempre costante, come illustrato in figura 4"
Analogamente sarà anche possibile ottenere una velocità del film F a monte dell'organo di piegatura, cioè la legge di moto del film proveniente dal magazzino (V0), sempre costante, come illustrato in figura 3"
Le due modalità di funzionamento sopra descritte (e rappresentate schematicamente con i grafici della figure 3 e 4) entrambe ottenibili a parità di legge di moto V0a valle dell'organo di piegatura, la quale dovrà sempre prevedere intervalli di sosta del tipo del funzionamento noto come "a passo di pellegrino".
Vantaggiosamente si è quindi visto che il presente trovato risolvere i problemi esposti in precedenza, proponendo un gruppo di piegatura 1 di film polimerico F per macchine formatrici di buste e simili in cui il film F sia mantenuto teso sugli spigoli dell'organo di piegatura con forza costante durante tutte le fasi di formatura.
Validamente il gruppo di piegatura 1 secondo il trovato utilizza saldatori 4 fissi, di grandi dimensioni ed idonei ad esercitare elevate pressioni sui lembi Fi F∑di film F in saldatura.
Convenientemente il gruppo di piegatura 1 secondo il trovato garantisce il mantenimento dell'ideale allineamento dei lembi Fi F∑del film F in fase di piegatura durante tutte le fasi del processo di formatura delle buste.
Positivamente il gruppo di piegatura 1 secondo il trovato risulta essere di relativamente semplice realizzazione pratica e di costi sostanzialmente contenuti: tali caratteristiche rendono il gruppo I secondo il trovato una innovazione di sicura applicazione .
II trovato, così concepito, è suscettibile di numerose modifiche e varianti tutte rientranti nell'ambito del concetto inventivo; inoltre, tutti i dettagli potranno essere sostituiti da altri elementi tecnicamente equivalenti.
Negli esempi di realizzazione illustrati singole caratteristiche, riportate in relazione a specifici esempi, potranno essere in realtà intercambiate con altre diverse caratteristiche, esistenti in altri esempi di realizzazione.
In pratica i materiali impiegati, nonché le dimensioni, potranno essere qualsiasi secondo le esigenze e lo stato della tecnica.

Claims (1)

  1. R I V E N D I C A Z I O N I 1 .Gruppo di piegatura di film polimerico (F) per macchine formatrici di buste e simili del tipo comprendente un telaio fisso (2) per il supporto di un magazzino per detto film polimerico (F), di un organo di piegatura (3) del film (F) proveniente da detto magazzino e di almeno un dispositivo di saldatura (4) per l'accoppiamento stabile di porzioni giustapposte di detto film (F) piegato proveniente da detto organo di piegatura (4), caratterizzato dal fatto che detto organo di piegatura (4) è montato su un carrello (5) traslabile lungo una rispettiva guida (6) solidale a detto telaio (2), secondo la direzione di scorrimento di detto film (F), con velocità variabile in intensità e segno, detto almeno un dispositivo di saldatura (4) agendo su porzioni ripiegate su loro stesse di detto film (F) durante una temporanea sosta dello stesso, detto carrello (5) arretrando rispetto alla detta direzione di scorrimento di detto film (F) per tutta la durata della temporanea fase di sosta prevista per la saldatura del film (F). 2 .Gruppo di piegatura, secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detto organo di piegatura (3) comprende almeno un rullo (7) per la deviazione della direzione del film (F), almeno una lastra di piegatura (8) del film (F) avente sagoma sostanzialmente triangolare, i lembi (Fi, F2)di film (F), scorrendo lungo gli spigoli della detta lastra (8), subendo una rotazione fino a risultare reciprocamente affacciati e prossimi. 3.Gruppo di piegatura, secondo la rivendicazione 2, caratterizzato dal fatto che comprende, a valle di detta lastra (8), almeno una coppia di rulli (9) di giustapposizione paralleli e ravvicinati, detto film (F), ripiegato in modo che i lembi (Fi, F2)contrapposti siano affacciati e prossimi, scorrendo tra detti rulli (9) subendo una compressione trasversale con conseguente giustapposizione dei detti lembi (Fi, F2)fino ad una configurazione di sostanziale complanarità . 4.Gruppo di piegatura, secondo la rivendicazione 3, caratterizzato dal fatto che le coppie di rulli (9, 10) di giustapposizione sono almeno due, almeno una prima coppia (9) essendo solidale a detto organo di piegatura (4) ed almeno una seconda coppia (10) essendo solidale a detto telaio (2), a monte di detto almeno un dispositivo di saldatura (4). 5 .Gruppo di piegatura, secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che tra detto magazzino per detto film polimerico (F) e detto organo di piegatura (4) del film (F) sono interposti opportuni elementi di rinvio (11, 12), di forma sostanzialmente cilindrica, per l'allineamento di detto film (F) all'ingresso di detto organo di piegatura (4). 6 .Gruppo di piegatura, secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che tra detto carrello (5) traslabile e la rispettiva guida (6) solidale a detto telaio (2) è interposto un azionamento asservito ad una rispettiva unità di controllo e gestione per la regolazione della legge di moto di detto carrello in funzione della velocità di fornitura del film (F) dal magazzino, della legge di moto del film (F) ripiegato in corrispondenza dell 'almeno un dispositivo di saldatura (4), delle caratteristiche del film polimerico (F) e delle dimensioni della busta da realizzare. 7 .Gruppo di piegatura, secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detto azionamento comprende un motore controllato (13), un riduttore ad ingranaggi (14) ed un congegno di trasmissione del tipo di una coppia vite senza fine e madrevite, di una coppia pignone e cremagliera, di una coppia pignone cinghia dentata, di una coppia cinghia puleggia, di una coppia catena rocchetto e simili. 8.Gruppo di piegatura, secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detti dispositivi di saldatura (4) sono almeno due, di tipo solidale al detto telaio (2) ed idonei ad esercitare una elevata pressione sul film (F) ripiegato disposto al loro interno durante la saldatura. 9.Gruppo di piegatura, secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che tra detto telaio (2) e detti dispositivi di saldatura (4) sono interposti apparati per la regolazione della posizione reciproca dei detti dispositivi (4), al fine di variare la distanza tra due linee di saldatura consecutive corrispondenti alla larghezza/lunghezza di una busta da realizzare. 10.Gruppo di piegatura, secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che a monte della almeno una coppia di rulli (9) di giustapposizione paralleli e ravvicinati sono disposte rispettive barre di contenimento (15), parallele e simmetriche rispetto alla linea di piegatura del detto film (F), per il mantenimento dei bordi dei lembi (Fi, F2) di film (F) in una configurazione reciprocamente affacciata e contro-inclinata ideale al successivo ingresso tra i rulli di giustapposizione (9) .
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