IT201600104428A1 - CUTTING MACHINE FOR CUTTING LOGS OF MATERIAL IN SHEET AND ITS CUTTING METHOD - Google Patents
CUTTING MACHINE FOR CUTTING LOGS OF MATERIAL IN SHEET AND ITS CUTTING METHODInfo
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Description
“MACCHINA TRONCATRICE PER IL TAGLIO DI LOG DI MATERIALE IN FOGLIO E RELATIVO METODO DI TAGLIO” "CUTTING MACHINE FOR CUTTING LOGS OF MATERIAL IN SHEET AND RELATIVE CUTTING METHOD"
DESCRIZIONE DESCRIPTION
La presente invenzione si riferisce in generale alla produzione di rotoli di materiali in foglio, e più in particolare ad una macchina troncatrice e a un metodo per il taglio di log o bastoni di materiali in foglio, in particolare carta. The present invention relates in general to the production of rolls of sheet materials, and more particularly to a cutting-off machine and to a method for cutting logs or sticks of sheet materials, in particular paper.
Convenzionalmente, la fabbricazione di rotoli di materiali in foglio, quali carta igienica, carta tissue, carta da cucina e prodotti similari, richiede una pluralità di fasi di processo, comprendenti lo svolgimento del materiale in foglio da un rotolo di grande diametro, il riavvolgimento, eventualmente su un’anima, a formare log o bastoni di diametro più piccolo, il taglio dei log in rotoli della lunghezza desiderata, in base al loro uso finale, e il confezionamento dei rotoli. Conventionally, the manufacture of rolls of sheet materials, such as toilet paper, tissue paper, kitchen roll and similar products, requires a plurality of process steps, including unwinding the sheet material from a large diameter roll, rewinding, eventually on a core, to form logs or sticks of smaller diameter, the cutting of the logs into rolls of the desired length, according to their final use, and the packaging of the rolls.
Il taglio dei log per formare rotoli di minore lunghezza viene effettuato con apposite macchine troncatrici, che presentano una o più lame metalliche o ceramiche, del tipo a disco che vengono fatte ruotare in un’orbita intorno ad un asse in un piano di taglio trasversale alla direzione di alimentazione del log, o del tipo a nastro, che vengono ciclicamente abbassate sul log da tagliare. The cutting of the logs to form shorter rolls is carried out with special cutting-off machines, which have one or more metal or ceramic blades, of the disc type that are rotated in an orbit around an axis in a cutting plane transversal to the feeding direction of the log, or of the tape type, which are cyclically lowered on the log to be cut.
I log vengono fatti avanzare, normalmente in più canali paralleli, verso la lama di taglio, spinti da appositi spintori di una catena di trascinamento rinviata su ruote di rinvio. The logs are made to advance, normally in several parallel channels, towards the cutting blade, pushed by special pushers of a dragging chain conveyed on return wheels.
Un altro tipo di troncatrice prevede una serie di lame piane fisse contro le quali vengono trascinati i log in una direzione perpendicolare ai loro assi, in modo da essere “affettati”. Another type of miter saw provides a series of fixed flat blades against which the logs are dragged in a direction perpendicular to their axes, so as to be "sliced".
Un problema che fa ridurre, anche drasticamente, la produttività delle troncatrici è il surriscaldamento e la conseguente deformazione della lama di taglio. A problem that reduces, even drastically, the productivity of the miter saws is the overheating and consequent deformation of the cutting blade.
Poiché la lama di taglio (nel caso di lame a disco a nastro) per effettuare il taglio del log deve avere un’elevata velocità di rotazione, durante il taglio, tra la superficie della lama e quella del log da tagliare si genera un elevato attrito che provoca un eccessivo surriscaldamento della lama. Raggiunta una temperatura limite, variabile in conformità al materiale e alla forma del disco della lama, si verifica un rilassamento e una dilatazione termica del materiale del disco che portano ad una deformazione dello stesso disco. Since the cutting blade (in the case of band saw blades) must have a high rotation speed to carry out the cutting of the log, during cutting, a high friction is generated between the surface of the blade and that of the log to be cut. which causes excessive overheating of the blade. Once a limit temperature is reached, which varies according to the material and shape of the blade disc, there is a relaxation and thermal expansion of the disc material which leads to a deformation of the disc itself.
Tale defonnazione è dovuta alle tensioni residue indotte nel disco della lama nella fase di fabbricazione per far assumere alla sua superfìcie la planarità desiderata. This deformation is due to the residual stresses induced in the blade disc during the manufacturing step to make its surface assume the desired planarity.
Conseguentemente, raggiunta una defonnazione limite della lama, bisogna interrompere il taglio dei log per consentirne il raffreddamento, altrimenti la lama eccessivamente calda potrebbe deformarsi ulteriormente danneggiandosi o addirittura rompendosi, senza parlare della scarsa qualità del taglio che viene prodotto. Consequently, once a limit deflection of the blade has been reached, cutting of the logs must be interrupted to allow them to cool, otherwise the excessively hot blade could deform further, damaging or even breaking, not to mention the poor quality of the cut that is produced.
Le macchine troncatrici vengono quindi equipaggiate con sistemi tendenti ad abbassare la temperatura della lama o a controllarne la deformazione, come avviene nel brevetto EP 1609570 B1 della stessa richiedente, o a verificare la qualità del taglio. The cutting-off machines are then equipped with systems which tend to lower the temperature of the blade or to control its deformation, as occurs in the patent EP 1609570 B1 of the same applicant, or to verify the quality of the cut.
Esiste quindi la necessità di una macchina troncatrice che superi i limiti delle macchine note. There is therefore a need for a cutting-off machine that overcomes the limits of known machines.
Scopo dell’invenzione è appunto quello di fornire una tale macchina troncatrice che elimini, o quanto meno riduca, gli inconvenienti delle macchine troncatrici della tecnica nota. The purpose of the invention is precisely to provide such a cutting-off machine that eliminates, or at least reduces, the drawbacks of the cutting-off machines of the known art.
hi particolare, uno scopo dell’invenzione è quello di fornire una macchina troncatrice che consenta di effettuare tagli di alta qualità, evitando il surriscaldamento e la deformazione della lama di taglio. In particular, one purpose of the invention is to provide a cutting-off machine that allows high quality cuts to be made, avoiding overheating and deformation of the cutting blade.
Altro scopo deH’invenzione è quello di fornire una tale troncatrice in cui la lama di taglio non necessiti di frequenti affilature. Another purpose of the invention is to provide such a miter saw in which the cutting blade does not require frequent sharpening.
Altro scopo ancora dell’invenzione è quello di fornire una macchina troncatrice di uno qualsiasi dei tipi noti, che richieda minime modifiche per raggiungere i suddetti risultati. Yet another purpose of the invention is to provide a cutting-off machine of any of the known types, which requires minimal modifications to achieve the aforementioned results.
Questi e altri scopi dell’invenzione sono raggiunti dalla macchina troncatrice secondo l’invenzione, che presenta le caratteristiche dell’annessa rivendicazione indipendente 1. These and other purposes of the invention are achieved by the cutting-off machine according to the invention, which has the characteristics of the attached independent claim 1.
Realizzazioni vantaggiose dell’invenzione appaiono dalle rivendicazioni dipendenti. Advantageous embodiments of the invention appear from the dependent claims.
Sostanzialmente, la macchina troncatrice per il taglio di log di materiale in foglio secondo l’invenzione, comprende almeno una lama di taglio disposta su un piano perpendicolare all’asse dei log, per effettuare tagli trasversali sugli stessi e produrre rotoli di minore lunghezza rispetto ai log, a detta almeno una lama di taglio essendo associato un dispositivo ad ultrasuoni atto a generare una forza vibrante sulla lama. Basically, the cutting-off machine for cutting logs of sheet material according to the invention comprises at least one cutting blade arranged on a plane perpendicular to the axis of the logs, to make transversal cuts on the same and produce rolls of shorter length than the log, with said at least one cutting blade being associated with an ultrasonic device adapted to generate a vibrating force on the blade.
Ulteriori caratteristiche dell’invenzione appariranno più chiare dalla descrizione dettagliata che segue, riferita a sue forme puramente esemplificative, e per questo non limitative di realizzazione, illustrate nei disegni annessi, in cui: le figure 1 e 2 sono rispettivamente una vista frontale e una vista laterale di una macchina troncatrice con lama a disco rotante montato su braccio orbitante, provvista di un sistema di ultrasuoni secondo l’invenzione applicati al centro della lama; Further characteristics of the invention will become clearer from the detailed description that follows, referring to purely exemplary forms thereof, and for this non-limiting embodiment, illustrated in the attached drawings, in which: Figures 1 and 2 are respectively a front view and a view side of a cutting-off machine with a rotating disc blade mounted on an orbiting arm, equipped with an ultrasound system according to the invention applied to the center of the blade;
le figure 3 e 4 sono rispettivamente una vista in prospettiva e una vista frontale di una macchina troncatrice simile a quella delle figure precedenti, con gli ultrasuoni applicati sul bordo della lama; Figures 3 and 4 are respectively a perspective view and a front view of a cutting-off machine similar to that of the previous figures, with the ultrasounds applied to the edge of the blade;
la figura 5 è una vista in prospettiva schematica di una macchina troncatrice a due lame piatte montate su un supporto rotante, con ultrasuoni applicati alle basi delle lame; figure 5 is a schematic perspective view of a cutting-off machine with two flat blades mounted on a rotating support, with ultrasounds applied to the bases of the blades;
le figure. 6, 7 e 8 sono, rispettivamente, una vista schematica in prospettiva, una vista frontale e una vista laterale di una macchina troncatrice a lame piatte multiple per taglio “a passaggio” dei log, con ultrasuoni applicati alle basi delle lame. the figures. 6, 7 and 8 are, respectively, a schematic view in perspective, a front view and a side view of a cutting-off machine with multiple flat blades for “pass” cutting of the logs, with ultrasounds applied to the bases of the blades.
Con riferimento alle figure annesse, e per ora alle figure 1 e 2, viene mostrata schematicamente una macchina troncatrice di log di materiali in foglio, in particolare carta, indicata nel suo complesso con il numero di riferimento 10. With reference to the annexed figures, and for now to figures 1 and 2, a cutting-off machine for log sheet materials, in particular paper, indicated as a whole with the reference number 10 is schematically shown.
La macchina troncatrice 10 è di tipo standard, con lama a disco rotante 11, montata su un braccio orbitante 12 in modo che la lama compia un’orbita in un piano di taglio perpendicolare all’asse dei log, indicati con il numero di riferimento 13. The cutting-off machine 10 is of the standard type, with a rotating disc blade 11, mounted on an orbiting arm 12 so that the blade makes an orbit in a cutting plane perpendicular to the axis of the logs, indicated with the reference number 13 .
Secondo la realizzazione delle figure 1 e 2, i log 13 vengono fatti avanzare nel senso dei loro assi per essere portati sotto la lama di taglio 11. Ovviamente possono essere previste più lame di taglio. According to the embodiment of Figures 1 and 2, the logs 13 are made to advance in the direction of their axes to be brought under the cutting blade 11. Obviously, several cutting blades can be provided.
Nelle figure è anche mostrato schematicamente un gruppo di affilatura 14 atto ad affilare periodicamente, e su segnalazione di appositi sensori, la lama 11 man mano che questa si consuma, se fabbricata ad esempio in metallo. Tuttavia, per quanto si dirà in seguito, con gli accorgimenti adottati dall’invenzione, il consumo della lama viene considerevolmente ridotto. Peraltro, se si utilizzano lame speciali, ad esempio in titanio, il gruppo di affilatura 14 può essere assente. The figures also schematically show a sharpening unit 14 suitable for periodically sharpening the blade 11 as it wears out, if it is made for example of metal. However, as will be said later, with the measures adopted by the invention, the consumption of the blade is considerably reduced. On the other hand, if special blades are used, for example made of titanium, the sharpening unit 14 may be absent.
Secondo l’invenzione, la macchina troncatrice 10 è equipaggiata con un dispositivo ad ultrasuoni per mettere in vibrazione la lama Il e migliorare il taglio, elimando gli inconvenienti precedemente illustrati. According to the invention, the cutting-off machine 10 is equipped with an ultrasonic device to vibrate the blade II and improve the cut, eliminating the drawbacks illustrated above.
Il dispositivo a ultrasuoni, nella forma schematica rappresentata, comprende un generatore di ultrasuoni 20, collegato mediante un cavo 21, ad un convertitore ultrasonico 22 accoppiato ad un sonotrodo 23. The ultrasound device, in the schematic form shown, comprises an ultrasound generator 20, connected by means of a cable 21, to an ultrasonic converter 22 coupled to a sonotrode 23.
Il convertitore ultrasonico 22 converte l’energia elettrica ad alta frequenza proveniente dal generatore 20 in vibrazioni meccaniche ad alta frequenza, che vengono trasferite al sonotrodo 23, che trasmette l’energia vibratoria alla lama 11. The ultrasonic converter 22 converts the high frequency electrical energy coming from the generator 20 into high frequency mechanical vibrations, which are transferred to the sonotrode 23, which transmits the vibratory energy to the blade 11.
Nella realizzazione delle figure 1 e 2 il sonotrodo 23 è montato sull’asse X della lama 11, per cui gli ultrasuoni vengono applicati al centro della lama. In the realization of figures 1 and 2 the sonotrode 23 is mounted on the X axis of the blade 11, so the ultrasounds are applied to the center of the blade.
La previsione degli ultrasuoni, che mettono in vibrazione la lama, consente di effettuare un taglio molto preciso dei log 13, evitando il surriscaldamento della lama, grazie aila ridotta forza di taglio richiesta dalla vibrazione della lama. I log non vengono quindi deformati dalla compressione. The prediction of the ultrasounds, which set the blade in vibration, allows to make a very precise cut of the logs 13, avoiding the overheating of the blade, thanks to the reduced cutting force required by the vibration of the blade. The logs are therefore not deformed by compression.
Le figure 3 e 4, nelle quali sono utilizzati gli stessi numeri di riferimento precedentemente introdotti, illustrano una realizzazione della macchina troncatrice del tutto simile a quella delle figure 1 e 2. Figures 3 and 4, in which the same reference numbers previously introduced are used, illustrate an embodiment of the cutting-off machine quite similar to that of Figures 1 and 2.
L’unica differenza è che in questo caso il convertitore ultrasonico 22 e il sonotrodo 23 sono applicati in prossimità del bordo della lama. Quindi la forza vibratoria degli ultrasuoni agisce direttamente sul bordo della lama. The only difference is that in this case the ultrasonic converter 22 and the sonotrode 23 are applied near the edge of the blade. Then the vibratory force of the ultrasound acts directly on the edge of the blade.
Secondo la realizzazione di figura 5, la macchina troncatrice comprende due lame piatte 11 disposte in posizioni diametralmente opposte su un supporto rotante 12. According to the embodiment of Figure 5, the cutting-off machine comprises two flat blades 11 arranged in diametrically opposite positions on a rotating support 12.
In questo caso i sonotrodi 23 sono disposti in corrispondenza della base delle lame 11. In this case the sonotrodes 23 are arranged at the base of the blades 11.
Secondo la realizzazione delle figure 6, 7 e 8 sono previste una pluralità di lame piatte fisse 11, contro le quali vengono fatti avanzare i log 13 in una direzione perpendicolare ai loro assi, per un taglio cosiddetto a “passaggio”. According to the embodiment of Figures 6, 7 and 8, a plurality of flat fixed blades 11 are provided, against which the logs 13 are made to advance in a direction perpendicular to their axes, for a so-called "passage" cut.
Per il trasporto dei log sono previste una pluralità di cinghie di trascinamento inferiori 30, e una corrispondente pluralità di cinghie di trascinamento superiori contrapposte 31, intercalate tra la pluralità di lame 11. For transporting the logs, a plurality of lower drive belts 30 are provided, and a corresponding plurality of opposite upper drive belts 31, interspersed between the plurality of blades 11.
Nelle figure 6 e 8, tra le contrapposte serie di cinghie 30, 31 sono mostrati due log in avanzamento verso le lame di taglio 11, un log in fase di taglio e un log già tagliato in rotoli 15, con rifili laterali 16. In Figures 6 and 8, between the opposite series of belts 30, 31 two logs are shown moving towards the cutting blades 11, a log in the cutting phase and a log already cut into rolls 15, with side trims 16.
In questo caso sono previsti una pluralità di generatori di ultrasuoni 20, collegati mediante rispettivi cavi 21 a corrispondenti convertitori ultrasonici 22 e sonotrodi 23 disposti alle basi delle rispettive lame 11. In this case a plurality of ultrasound generators 20 are provided, connected by respective cables 21 to corresponding ultrasonic converters 22 and sonotrodes 23 arranged at the bases of the respective blades 11.
Da quanto esposto appaiono evidenti i vantaggi dell’invenzione che, abbinando un dispositivo ad ultrasuoni ad una macchina troncatrice di log di materiale in foglio di qualsiasi tipo noto, consente di ottenere un taglio estremamente preciso eliminando gli inconvenienti della tecnica nota legati al surriscaldamento e deformazione della lama di taglio. From the foregoing the advantages of the invention appear evident that, by combining an ultrasonic device with a log cutting machine of sheet material of any known type, it allows to obtain an extremely precise cut eliminating the drawbacks of the known technique linked to overheating and deformation. of the cutting blade.
Naturalmente l’invenzione non è limitata alle particolari forme di realizzazione precedentemente descritte e illustrate nei disegni annessi, ma ad essa possono essere apportate numerose modifiche di dettaglio alla portata del tecnico del ramo, senza per questo uscire dall’ ambito dell’invenzione stessa, definito dalle rivendicazioni annesse. Of course, the invention is not limited to the particular embodiments previously described and illustrated in the annexed drawings, but numerous detailed modifications can be made to it within the reach of the skilled in the art, without thereby departing from the scope of the invention itself, defined from the attached claims.
Claims (9)
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