IT201600087356A1

IT201600087356A1 - Macchina ribobinatrice

Info

Publication number: IT201600087356A1
Application number: IT102016000087356A
Authority: IT
Inventors: Giuseppe Lupi; Angelo Torri; Gianluca Giometti
Original assignee: United Converting Srl
Priority date: 2016-08-25
Filing date: 2016-08-25
Publication date: 2018-02-25
Also published as: EP3504140B1; EP3504140A1; CN109641710A; CN109641710B; CA3034355A1; US20190185282A1; WO2018037272A1; BR112019003635A2; BR112019003635B1; US10882709B2

Description

MACCHINA RIBOBINATRICE

Settore tecnico dell’invenzione

Il trovato riguarda una macchina ribobinatrice del tipo impiegato nel settore del converting per svolgere veli di carta tissue da una bobina di origine e avvolgerli su bastoni o log destinati a successive lavorazioni per la produzione di rotoli di carta ad uso domestico.

Stato dell’arte

E’ noto che esistono in commercio molti tipi di macchine ribobinatrici, per lo più basate su dispositivi di pinzatura che durante lo svolgimento della carta, ad avvolgimento di un nuovo log terminato, frenano il velo provocandone la rottura e consentendo lo scarico del logo avvolto ed il carico di una nuova anima da avvolgere.

In generale, le macchine ribobinatrici comprendono un gruppo di traino del velo da avvolgere e, a valle nel senso di avanzamento del velo, un gruppo di avvolgimento motorizzato destinato ad avvolgere il velo di carta alimentato dal gruppo di traino attorno ad un’anima tubolare di avvolgimento per formare una bobina di carta, o log, di dimensioni volute.

I gruppi di avvolgimento di tipo noto comprendono un rullo primario ed un rullo secondario ruotanti a contatto dell’anima in avvolgimento, ed una unità di pressione provvista di un rullo di pressione, detto pressina, ruotante a contatto del log in formazione e che può muoversi in allontanamento dai rulli primario e secondario, ad esempio essendo portata da bracci rotanti.

Una macchina di questo tipo è nota dalla domanda di brevetto FI2009A000125 a nome della stessa richiedente, nella quale la interruzione della continuità del velo è ottenuta mediante una differenza di velocità dei gruppi di avvolgimento e di traino del velo.

Una ulteriore macchina ribobinatrice è nota da IT1412632 a nome della stessa richiedente, nella quale sono previsti mezzi pneumatici per interrompere la continuità del velo di carta al termine di un ciclo di avvolgimento, e per avviare un nuovo ciclo di avvolgimento.

Tutti i sistemi noti presentano tuttavia alcuni limiti in relazione alle vibrazioni dovute al contatto della pressina con la bobina in formazione, il che a sua volta induce instabilità dell’intero gruppo di avvolgimento, e quindi limita la massima velocità possibile di avvolgimento.

Scopo dell’invenzione

Con il presente trovato si intende proporre una macchina ribobinatrice esente dagli inconvenienti dello stato dell’arte e che consente di ridurre le vibrazioni del gruppo di avvolgimento e quindi aumentare la velocità massima di avvolgimento.

Un ulteriore scopo è quello di ottenere un gruppo di avvolgimento compatibile con sistemi di interruzione della continuità del velo sia meccanici che pneumatici.

Sommario dell’invenzione

A questi scopi si è pervenuti realizzando una macchina ribobinatrice secondo almeno una delle rivendicazioni allegate.

Un primo vantaggio consiste nel fatto che il ciclo di avvolgimento della bobina, o log, può procedere con aumentata velocità della carta rispetto ai sistemi di tipo noto, mantenendo la qualità del prodotto finito.

Lista dei disegni

Questi ed ulteriori vantaggi saranno meglio compresi da ogni tecnico del ramo dalla descrizione che segue e dagli annessi disegni, dati quale esempio non limitativo, nei quali:

- Le fig.1-12a mostrano schematicamente un dettaglio della unità di pressione della macchina dell’invenzione, in successive configurazioni dalla fase di inserimento di una anima da avvolgere, alla fase di espulsione della bobina formata e successivo carico di una nuova anima;

- La fig.13 mostra schematicamente una macchina ribobinatrice secondo l’invenzione.

- La fig.13 mostra schematicamente una ulteriore forma realizzativa di una macchina ribobinatrice secondo l’invenzione.

Descrizione dettagliata

Con riferimento agli annessi disegni ed in particolare allo schema di figura 13, è descritta una forma preferita di realizzazione di una macchina ribobinatrice secondo l’invenzione.

Nell’esempio descritto, la macchina comprende un gruppo di traino 1 per alimentare un velo di carta 2, provvisto preferibilmente di una coppia di rulli 21, 22 controrotanti a contatto con il velo 2, ad una velocità periferica V0 corrispondente ad una velocità di avanzamento impostata del velo.

A valle del gruppo di traino 1, nel senso di avanzamento del velo 2, è previsto un gruppo di avvolgimento 3 disposto per avvolgere in bobina W il velo di carta attorno un’anima di avvolgimento 4.

Preferibilmente, il gruppo di avvolgimento 3 comprende un rullo primario 6 ed un rullo secondario 7 ruotanti a contatto dell’anima 4 in avvolgimento in modo da formare un canale di avvolgimento 8 in cooperazione con uno scivolo inferiore di avvolgimento 9.

Per eseguire i cicli di avvolgimento di successive anime 4, la macchina è provvista di un gruppo 5 di scambio anima per espellere dalla macchina una bobina formata W al termine di un ciclo di avvolgimento e inserire una nuova anima da avvolgere.

Preferibilmente, il gruppo di scambio anima 5 comprende un sollevatore 23 che porta l’anima 4 da avviare all’avvolgimento in prossimità del canale 8, ed uno spintore 25, ad esempio del tipo a manovella ruotante attorno ad un perno 26. Inoltre, per poter eseguire lo scambio anima, ovvero la sostituzione in macchina di un anima già avvolta con una nuova da avvolgere, sono previsti dei mezzi per interrompere la continuità del velo di carta al termine di un ciclo di avvolgimento, e per avvolgere un lembo traente 34 del velo 2 sulla nuova anima 4 all’inizio di un nuovo ciclo di avvolgimento (fig.8).

Nell’esempio descritto, i mezzi di interruzione operano a monte dell’ingresso della nuova anima 4 nel canale 8 e comprendono un erogatore di aria in pressione 11 capace di inviare sul velo di carta un getto di aria a pressione sufficientemente elevata da provocare la rottura del velo, eventualmente in presenza di perforazioni di indebolimento del velo stesso.

Allo scopo di facilitare la rottura del velo, la macchina può inoltre comprendere mezzi di pinzatura del velo a monte del canale 8 che trattengono il velo al momento dell’invio del getto o lama d’aria sul velo.

In diverse forme di realizzazione, i mezzi di separazione del velo potranno comprendere mezzi, di per se già noti, capaci di far variare localmente la velocità di avanzamento del velo 2 al termine di ogni fase di avvolgimento e determinare lo strappo del velo stesso.

A strappo avvenuto, la continuità del velo 2 è interrotta e la bobina avvolta viene espulsa, ad esempio tramite uno scivolo, mentre il lembo traente 34 del velo alimentato dal gruppo di traino 1 deve essere avvolto attorno alla nuova anima 4 per avviare un nuovo ciclo di avvolgimento.

A questo scopo sono previsti dei mezzi per avvolgere il lembo traente del velo che possono comprendere una distribuzione di colla sulla superficie della nuova anima da avvolgere.

In questo caso, il trascinamento del lembo di velo avviene per effetto del contatto tra la superficie dell’anima 4 e il lembo traente 34 stesso.

Secondo l’invenzione, la macchina comprende una unità di pressione 30 disposta preferibilmente a valle del gruppo di avvolgimento 3 nel senso di avanzamento del velo 2 e provvista di almeno due rulli di pressione motorizzati A, B, C, che possono ruotare contemporaneamente a contatto della bobina in formazione almeno durante una parte della fase di avvolgimento, ad esempio la parte terminale, entrambi con velocità periferica sostanzialmente uguale alla velocità di avvolgimento impostata del velo 2.

Vantaggiosamente, con questa soluzione il contatto tra rulli di pressione e bobina in avvolgimento risulta stabile e meno soggetto a fenomeni di vibrazione rispetto ai sistemi con rullo di pressione unico.

Nell’esempio preferito di realizzazione illustrato, l’unità di pressione 30 comprende tre rulli di pressione A, B, C con rispettivi assi di rotazione A1, B1, C1 solidali mediante mezzi di collegamento 35 ad un comune asse di rotazione 31, preferibilmente un asse di rotazione comune con motore indipendente dagli assi di rotazione A1, B1, C1 dei rulli di pressione A, B, C, che preferibilmente sono mossi da un unico motore, e portato da un braccio mobile 32, ad esempio un braccio oscillante attorno ad un asse 36, a sua volta motorizzato da un terzo motore indipendente.

Con riferimento alle figure 1-12 è descritto un esempio di funzionamento della macchina dell’invenzione, con evidenziato il comportamento della unità di pressione 30.

Fig.1: un’anima 4 è stata inserita nel canale di avvolgimento 8 ed è a contatto dei rulli primario e secondario 6, 6 del gruppo di avvolgimento e di un primo rullo B della unità di pressione.

Fig.2: la bobina w è in formazione, e il rullo di pressione B segue la crescita della bobina facendo ruotare in allontanamento il braccio oscillante 32 attorno all’asse 36.

Fig.3-4: la bobina w è in accrescimento, il gruppo dei rulli A, B, C, collegato dai mezzi di vincolo 35, inizia a ruotare (in senso orario in figura) attorno all’asse comune 31.

Fig.5: il gruppo dei rulli A, B, C, è ruotato ed un secondo rullo C del gruppo è ora a contatto della bobina w in formazione,

Fig.6-7: parte terminale della fase di avvolgimento, nella quale la bobina è in accrescimento con i due rulli B, C contemporaneamente a contatto.

Fig.8: termine della fase di avvolgimento, i mezzi di interruzione hanno provocato la separazione del velo 2, il gruppo dei rulli A, B, C, continua a ruotare con i due rulli B, C a contatto della bobina.

Nell’esempio descritto, la fase di interruzione è eseguita mediante l’erogatore pneumatico 11. Tuttavia, con la macchina secondo l’invenzione è vantaggiosamente possibile attuare la fase di interruzione della continuità del velo 2 imponendo una accelerazione del gruppo di rulli A, B, C attorno all’asse di rotazione 31. In tal caso infatti per effetto della accelerazione del gruppo di rulli, la velocità periferica del velo sulla bobina W, in corrispondenza del contatto con i rulli B, C è determinata dalla velocità periferica dei rulli B, C, pari alla velocità di avanzamento V0 impostata del velo, sommata alla velocità periferica di rotazione Vp del gruppo dei rulli A, B, C. L’incremento di velocità locale del velo già avvolto sulla bobina rispetto alla velocità di avanzamento impostata induce pertanto una tensione nella porzione di velo a monte, e quindi una rottura ed interruzione del velo.

Fig.9: fase di espulsione della bobina formata W e di inserimento nel canale 8 della nuova anima 4, il gruppo dei rulli A, B, C, continua a ruotare.

Fig.10-12, la bobina formata w è stata espulsa, il braccio oscillante 32 ruota attorno all’asse 36 in avvicinamento alla nuova bobina 4, il gruppo dei rulli A, B, C, continua a ruotare, con il secondo rullo C che si avvicina alla nuova anima 4.

Fig.5: la bobina w è in una nuova fase di avvolgimento, corrispondente alla fase descritta nella figura 5. Il gruppo dei rulli A, B, C, è ruotato ed il secondo rullo C ed il terzo rullo A del gruppo si sono alternati in posizione rispettivamente al primo rullo B e al secondo rullo C e sono ora a contatto della nuova bobina W in formazione.

In figura 14 è mostrata schematicamente una ulteriore forma realizzativa della macchina, nella quale il secondo rullo di avvolgimento 7, il rullo inferiore, è montato su un braccio 40 oscillante attorno ad un asse 41, grazie ad una motorizzazione comandata.

Vantaggiosamente, con la soluzione a rullo di avvolgimento mobile della figura 14, generando un incremento controllato della distanza tra i rulli di avvolgimento 6 e 7 si può creare uno spazio maggiore tra i due rulli per l’accostamento dei rulli della unità pressina.

Tale aumento di spazio permette quindi di anticipare il movimento di ritorno del braccio mobile 32 anticipando a sua volta la fase di avvolgimento durante la quale due rulli dell’unità pressina 30 sono in contatto con la bobina W in formazione, ed estendendo, di conseguenza il controllo del processo di avvolgimento.

Il presente trovato è stato descritto secondo forme preferite di realizzazione ma varianti equivalenti possono essere concepite senza uscire dall'ambito di protezione accordato

Claims

.RIVENDICAZIONI 1. Macchina ribobinatrice comprendente un gruppo di traino (1) per alimentare un velo di carta (2), un gruppo di avvolgimento (3) per avvolgere in una bobina (W) il velo di carta alimentato dal gruppo di traino attorno ad un’anima di avvolgimento (4), comprendente un rullo primario (6), un rullo secondario (7) ruotanti a contatto dell’anima (4) in avvolgimento, ed una unità di pressione (30) dotata di un rullo ruotante (A, B, C) di pressione sulla bobina in formazione (W), un gruppo (5) di scambio anima per espellere dalla macchina una bobina formata (W) al termine di un ciclo di avvolgimento e inserire una nuova anima da avvolgere, mezzi (11) di separazione per interrompere la continuità del velo di carta al termine di un ciclo di avvolgimento mezzi per avvolgere un lembo traente (34) del velo (2) sulla nuova anima (4) all’inizio di un nuovo ciclo di avvolgimento, caratterizzata dal fatto che detta unità di pressione (30) comprende almeno due rulli di pressione motorizzati (A, B, C) disposti per alternarsi in posizione rispetto alla bobina (W) e ruotare contemporaneamente a contatto della bobina in formazione almeno durante una parte della fase di avvolgimento, entrambi con velocità periferica sostanzialmente uguale alla velocità di avvolgimento del velo (2).
2. Macchina secondo la rivendicazione 1, in cui detti almeno due rulli di pressione ruotano a contatto della bobina (W) almeno in una fase terminale di avvolgimento.
3. Macchina secondo una delle rivendicazioni precedenti, in cui detta unità di pressione (30) è posta a valle del gruppo di avvolgimento (3) nel senso di avanzamento del velo (2).
4. Macchina secondo una delle rivendicazioni precedenti, in cui detta unità di pressione (30) comprende tre rulli di pressione (A, B, C) con rispettivi assi di rotazione (A1, B1, C1) solidali ad un comune asse di rotazione (31).
5. Macchina secondo la rivendicazione 4, in cui detto asse di rotazione comune (31) è motorizzato indipendentemente da detti rulli di pressione (A, B, C)
6. Macchina secondo la rivendicazione 4 o 5, in cui detto asse di rotazione comune (31) è portato da un braccio mobile (32), preferibilmente un braccio oscillante attorno ad un asse (36).
7. Macchina secondo una delle rivendicazioni precedenti, in cui detti mezzi di separazione (11) sono mezzi di separazione pneumatica.
8. Macchina secondo una delle rivendicazioni 1-6, in cui detti mezzi di separazione (11) comprendono mezzi di controllo della velocità di avanzamento del velo (2) al termine di ogni fase di avvolgimento.
9. Unità di pressione per macchine ribobinatrici del tipo provvisto di un gruppo di avvolgimento (3) per avvolgere in una bobina (W) un velo di carta (2) attorno ad un’anima di avvolgimento (4), comprendente un rullo ruotante (A, B, C) di pressione sulla bobina in formazione (W), caratterizzata dal fatto di comprendere almeno due rulli di pressione motorizzati (A, B, C) disposti per ruotare contemporaneamente a contatto della bobina in formazione almeno in una fase di avvolgimento, entrambi con velocità periferica sostanzialmente uguale alla velocità di avvolgimento del velo (2).
10. Unità secondo la rivendicazione 9, comprendente tre rulli di pressione (A, B, C) con rispettivi assi di rotazione (A1, B1, C1) solidali ad un comune asse di rotazione (31) motorizzato indipendentemente da detti rulli di pressione (A, B, C).