IT201600112243A1

IT201600112243A1 - Macchina e metodo per chiudere il lembo finale di un rotolo di materiale nastriforme

Info

Publication number: IT201600112243A1
Application number: IT102016000112243A
Authority: IT
Inventors: Graziano Mazzaccherini; Luca Frasnetti
Original assignee: Perini Fabio Spa
Priority date: 2016-11-08
Filing date: 2016-11-08
Publication date: 2018-05-08
Also published as: CN110072789B; WO2018087624A1; CN110072789A

Description

Macchina e metodo per chiudere il lembo finale di un rotolo di materiale nastriforme

DESCRIZIONE

Campo Tecnico

La presente invenzione si riferisce a macchine e dispositivi per la trasformazione di materiali nastriformi in rotoli. Più in particolare l’invenzione riguarda macchine per la chiusura del lembo finale di rotoli di materiale nastriforme, ad esempio rotoli di carta tissue.

Stato della Tecnica

Nel settore della trasformazione della carta, in particolare ma non esclusivamente carta tissue per la produzione di rotoli di carta igienica, carta asciugatutto e simili, è noto produrre rotoli o log tramite avvolgimento di uno o più veli di materiale nastriforme, ad esempio tramite una macchina ribobinatrice. Il lembo finale di questi rotoli deve essere chiuso per evitare che il materiale nastriforme si svolga accidentalmente nelle successive operazioni di lavorazione e trasformazione, ad esempio nella fase di taglio dei log in rotolini di minori dimensioni assiali, nonché nel loro confezionamento.

Esistono diversi tipi di macchine per chiudere il lembo libero finale di rotoli di materiale nastriforme tramite applicazione di un collante. Esempi di macchine di questo tipo sono descritti in US-A-5242525, US-B-7846286, US-A-6143111, WO-A-201000666.

In US-A-20100101705 ed in US-A-20110265954 sono descritte macchine per chiudere il lembo finale di rotoli di materiale nastriforme senza l’utilizzo di collante, bensì tramite giunzione meccanica, con sistemi cosiddetti di mollettatura.

Sommario dell’Invenzione

La presente invenzione riguarda una macchina per chiudere il lembo finale di rotoli di materiale nastriforme cellulosico, in particolare ma non esclusivamente carta tissue od altri materiali cellulosici

Secondo alcune forme di realizzazione la macchina comprende: un percorso di avanzamento dei rotoli da chiudere; un organo pressore, configurato e disposto per applicare una pressione localizzata e concentrata su una porzione della superficie cilindrica del rotolo, adiacente al lembo libero finale, per ancorare il lembo finale ad una sottostante spira di materiale nastriforme. La pressione localizzata provoca un’adesione reciproca tra l’ultima spira di materiale nastriforme cellulosico, che forma il lembo finale, e la spira sottostante dello stesso materiale.

Secondo alcune vantaggiose forme di realizzazione, la macchina comprende, inoltre, un organo dosatore di liquido, configurato per applicare un liquido su una porzione di materiale nastriforme dei rotoli da chiudere. L’organo pressore e l’organo dosatore sono configurati e controllati in modo che l’organo pressore applica una pressione su una porzione di superficie cilindrica del rotolo, sulla quale è presente il liquido applicato dall’organo dosatore. Il liquido applicato dall’organo dosatore facilita e promuove l’adesione delle due spire sovrapposte, creando legami tra le fibre cellulosiche che compongono tali spire.

Il liquido può essere applicato direttamente sulla superficie cilindrica del rotolo, in vicinanza del lembo finale. La pressione facilita il trafilamento del liquido attraverso le fibre che compongono il materiale nastriforme cellulosico e più in particolare l’ultima spira, terminante con il lembo finale, e la spira sottostante. In altre forme di realizzazione si può prevedere di svolgere il lembo finale prima di applicare liquido sul materiale nastriforme cellulosico. In questo caso il liquido può essere applicato su una porzione di materiale nastriforme svolto, cioè in prossimità del lembo finale, oppure il liquido può essere applicato su una porzione di superficie laterale del rotolo, cioè su materiale nastriforme avvolto sul rotolo.

Lungo il percorso di avanzamento può essere disposta una superficie di rotolamento, sulla quale avanzano per rotolamento i rotoli da chiudere. Secondo possibili forme di realizzazione qui descritte, la superficie di rotolamento è vantaggiosamente corredata di un’apertura, cui è associato l’organo dosatore di liquido, il quale è configurato per applicare liquido su una porzione di superficie cilindrica dei rotoli che rotolano lungo la superficie di rotolamento e sull’apertura. In questo caso il liquido viene applicato sulla parete cilindrica laterale del rotolo, durante rotolamento di quest’ultimo sulla superficie di rotolamento e sull’apertura realizzata in tale superficie. In altre forme di realizzazione, si può prevedere, ad esempio, che il lembo finale venga aperto e su di esso venga applicato il liquido tramite l’organo dosatore, per poi far rotolare il rotolo lungo la superficie di rotolamento e provocare in tal modo il riavvolgimento del lembo finale.

A tale scopo, in alcune forme di realizzazione può essere prevista una stazione di svolgimento, configurata e disposta per svolgere il lembo finale dei rotoli da chiudere; ed una stazione di riavvolgimento per riavvolgere il lembo finale. L’organo dosatore può essere configurato e disposto per applicare il liquido su una porzione di superficie cilindrica del rotolo scoperta dallo svolgimento del lembo finale, e su cui viene riavvolto il lembo finale.

In alcune forme di realizzazione, la macchina può comprendere una coppia di rulli tra loro distanziati e posti su lati opposti al percorso di avanzamento dei rotoli lungo il percorso di avanzamento. I rulli formano una gola attraverso la quale transitano detti rotoli in contatto con entrambi i rulli, ed a tale scopo i rulli possono essere disposti con gli assi sostanzialmente paralleli tra loro e paralleli alla direzione dell’asse del rotolo che transita fra di essi.

In pratica i rulli possono essere posti l’uno sopra e l’altro sotto il percorso di avanzamento. L’organo pressore può essere montato su uno dei due rulli e può essere configurato per sporgere radialmente da una superficie cilindrica del rullo. L’organo pressore può essere montato mobile Sulla rullo per essere estratto e retratto rispetto la superficie cilindrica del rullo. In questo modo si ottengono migliori possibilità di mettere in fase la posizione dell’organo pressore rispetto alla posizione angolare del rotolo, e più in particolare rispetto alla posizione in cui si trova la zona su cui deve essere applicata la pressione localizzata. In altre forme di realizzazione più semplici ma meno vantaggiose da un punto di vista operativo, l’organo pressore può essere fisso rispetto al rullo su cui esso è montato

In pratiche forme di realizzazione l’organo pressore è montato sul rullo posto sotto il percorso di avanzamento.

In alcune forme di realizzazione l’organo pressore si sviluppa circonferenzialmente attorno all’asse di rotazione del rullo su cui esso è montato. In altre forme di realizzazione l’organo pressore ha uno sviluppo sostanzialmente rettilineo parallelo all’asse del rullo su cui esso è montato. In ancora ulteriori forme di realizzazione l’organo pressore può avere un movimento parallelo all’asse del rullo su cui esso è montato.

In alcune forme di realizzazione, per ottenere un miglior effetto di pressione localizzata, l’organo pressore presenta una superficie attiva, configurata per premere contro la superficie cilindrica del rotolo, la quale comprende una pluralità di protube ranze. Queste generano una sorta di goffratura del materiale nastriforme cellulosico che forma il rotolo da chiudere.

La macchina può inoltre comprendere, in alcune forme di esecuzione, un applicatore di colorante o inchiostro associato all’organo pressore. In questo modo il rotolo può essere decorato o stampato nella zona in cui esso viene sottoposto pressione localizzata

Secondo un ulteriore aspetto viene previsto un metodo per chiudere il lembo<finale di un rotolo di materiale nastriforme cellulosico, comprendente le fasi di>− avanzare il rullo lungo un percorso di avanzamento dei rotoli da chiudere;− applicare, tramite un organo pressore, una pressione localizzata e concentratasu una porzione della superficie cilindrica del rotolo, adiacente al lembo finale, per ancorare il lembo finale ad una sottostante spira di materiale nastriforme. La pressione localizzata provoca un’adesione reciproca delle fibre cellulosiche formanti l’ultima spira (cioè quella formante il lembo finale) e la penultima spira, sottostante il lembo finale. Per rendere più efficace l’adesione reciproca delle fibre cellulosiche, in forme di realizzazione perfezionate del metodo qui descritto viene prevista inoltre la fase di applicare un liquido su una porzione del materiale nastriforme del rotolo, e la pressione localizzata è applicata sulla porzione di materiale nastriforme, su cui è stato applicato il liquido. Il liquido promuove la formazione di legami tra fibre cellulosiche del lembo finale e della spira sottostante il lembo finale.

Ulteriori vantaggiose forme di realizzazione e caratteristiche del metodo e della macchina della presente invenzione sono descritte nel seguito e nelle allegate rivendicazioni, che formano parte integrante della presente descrizione.

Breve Descrizione dei Disegni

La presente invenzione verrà meglio compresa seguendo la descrizione e l’unito disegno, il quale mostra una pratica forma di realizzazione non limitativa dell’invenzione. Più in particolare, nel disegno:

le Figg.1A-1D mostrano una sequenza di incollaggio di un rotolo in una macchina secondo la presente invenzione;

la Fig.2 mostra un ingrandimento della zona di applicazione del liquido e di applicazione della pressione localizzata in una prima forma di realizzazione;

la Fig.3 mostra un ingrandimento del dettaglio indicato con III in Fig.2; la Fig.4 mostra un ingrandimento della zona di applicazione del liquido e di applicazione della pressione localizzata in una seconda forma di realizzazione;

la Fig.5 mostra un ingrandimento del dettaglio indicato con V in Fig.4;

le Figg.6 e 7 mostrano viste assonometriche di un elemento dell’organo pressore in due forme di realizzazione;

la Fig.8 mostra un ingrandimento di un’ulteriore forma di realizzazione della zona di applicazione del liquido e di applicazione della pressione localizzata;

le Figg.9 e 10 mostrano dettagli del movimento dell’organo pressore nella forma di realizzazione della Fig.8;

la Fig.11 mostra una vista assonometrica di una forma di realizzazione di un elemento dell’organo pressore nella forma di realizzazione la Fig.8;

le Figg.12A-12C mostrano un ingrandimento della zona di applicazione del liquido e di applicazione della pressione localizzata in un’ulteriore forma di realizzazione ed in una sequenza operativa;

la Fig.13 mostra un perfezionamento della forma di realizzazione della Fig.4; la Fig.14 mostra un perfezionamento della forma di realizzazione della Fig.12;

le Figg.15 e 16 mostrano viste assonometriche schematiche di rotoli ottenuti con le macchine delle Figg.13 e 14, rispettivamente.

Descrizione Dettagliata di Forme di Realizzazione dell’Invenzione

La seguente descrizione dettagliata di alcune realizzazioni esemplificative fa riferimento ai disegni allegati. Numeri di riferimento uguali, ricorrenti in disegni diversi, indicano elementi uguali o simili. I disegni non sono necessariamente in scala. Inoltre, la seguente descrizione dettagliata non limita l’invenzione. Al contrario, l'ambito dell’invenzione è definito dalle rivendicazioni accluse.

In tutta la descrizione, il riferimento a “una forma di realizzazione” o "alcune forme di realizzazione" o diciture analoghe od equivalenti stanno a indicare che una particolare caratteristica, struttura o proprietà descritta in relazione a una forma di realizzazione è inclusa in almeno una forma di realizzazione od esempio di realizzazione dell’oggetto descritto. Pertanto il ricorso all'espressione "in una forma di realizzazione" o "alcune forme di realizzazione", od espressioni analoghe od equivalenti, in vari punti della descrizione non farà necessariamente riferimento alla stessa forma di realizzazione o alle stesse forme di realizzazione. Inoltre, le particolari caratteristiche, strutture o proprietà possono essere combinate in qualsiasi modo adatto in una o più forme di realizzazione.

La struttura e il funzionamento generali della macchina nelle varie forme di realizzazione qui descritte sono simili a quanto illustrato ad esempio nella pubblicazione US-A-5242525, a cui può essere fatto riferimento per maggiori dettagli costruttivi di quegli aspetti della macchina di per sé noti. Per una migliore e più organica esposizione dell’invenzione, vengono comunque descritti sommariamente la struttura e le fasi principali della macchina nel suo complesso, con riferimento alla sequenza delle Figg.1A a 1D.

La macchina, complessivamente indicata con 1, comprende una struttura portante 3, alla quale sono applicati uno scivolo di ingresso 5 e uno scivolo di uscita 7. Rotoli R vengono alimentati lungo lo scivolo di ingresso 5, ad esempio da una macchina ribobinatrice posta a monte, non mostrata. La macchina 1 comprende un percorso 9 di avanzamento dei rotoli R secondo la freccia F. Il percorso di avanzamento 9 si estende da una stazione di svolgimento 11 attraverso una stazione di chiusura 13 del lembo libero finale di ciascun rotolo R. Lungo il percorso di alimentazione 9 possono essere posizionati organi di avanzamento controllato dei rotoli R. Nella forma di realizzazione illustrata, in modo di per sé noto gli organi di avanzamento controllato comprendono un organo flessibile continuo superiore 15 ed un organo flessibile continuo inferiore 17. Il percorso di avanzamento 9 si sviluppa fra detti due organi flessibili continui 15, 17.

Nella stazione di svolgimento è posto un distributore ruotante 19, che consente l’introduzione di un rotolo R per volta all’interno del percorso di avanzamento 9. Come descritto ad esempio in US-A-5242525, tramite ugelli 21 e sensori ottici (non mostrati), nella stazione di svolgimento 11 viene aperto il lembo libero finale LF di ciascun rotolo R alimentato alla macchina 1. Tramite gli organi flessibili continui 17,19 ciascun rotolo R viene alimentato verso la stazione di chiusura 13, dove in una zona opportuna della superficie cilindrica del rotolo R viene applicato un liquido, ad esempio acqua, per provocare l’adesione del lembo libero finale LF alla superficie cilindrica esterna del rotolo R.

La stazione di chiusura 13 comprende anche una coppia di rulli 25, 27 fra loro distanziati e definenti una gola di passaggio dei rotoli R. I due rulli 25, 27 sono disposti ad assi sostanzialmente paralleli tra loro e paralleli all’asse dei rotoli R che avanzano lungo il percorso di avanzamento 9. La distanza fra i rulli 25 e 27 è tale per cui ciascun rotolo R che transita attraverso la gola definita tra i rulli 25 e 27 è in contatto con le superfici cilindriche di rulli. Maggiori dettagli sulla configurazione della stazione di chiusura 13 in varie forme di realizzazione verranno descritti nel seguito.

Il ciclo di incollaggio di ciascun rotolo R è chiaramente illustrato nella sequenza delle Figg.1A-1D. Nella Fig.1A il rotolo R si trova nel distributore ruotante 19, il quale ruota secondo la freccia f19 e introduce così il rotolo nel percorso di avanzamento 9 tra gli organi flessibili 15,17, come mostrato in Fig.1B. Nella posizione rappresentata in Fig.1B viene svolto e posizionato il lembo libero finale LF. Il movimento degli organi flessibili continui 15,17 secondo le frecce indicate in Fig.1B provocano la traslazione del rotolo R verso la stazione di chiusura 13. In Fig.1C il rotolo R è nella stazione di chiusura 13 dove riceve, nel modo meglio descritto in seguito, una riga di liquido, ad esempio acqua.

Successivamente (Fig.1D), tramite il movimento dell’organo flessibile continuo superiore 15 il rotolo R viene fatto rotolare fino a raggiungere la gola fra i rulli 25 e 27. Ruotando a velocità controllata i rulli 25, 27 il rotolo R esegue una o più rotazioni attorno al proprio asse rimanendo all’interno della gola fra i rotoli 25, 27. Eseguita questa operazione il rotolo R viene espulso dalla gola fra i rulli 25,27 e avanza verso le stazioni successive lungo lo scivolo di uscita 7.

Una prima forma di realizzazione della stazione di chiusura 13 è illustrata in maggiore dettaglio nelle Figg.2 e 3. In questa forma di realizzazione, nella stazione di chiusura 13 è disposta la superficie di rotolamento 31. La superficie di rotolamento 31 presenta un’apertura 33. Durante l’avanzamento lungo il percorso di avanzamento 9 il rotolo R viene fatto rotolare sulla superficie 31 e conseguentemente sull’apertura 33. Quest’ultima ha una dimensione nella direzione di avanzamento F tale da non ostacolare il rotolamento del rotolo R.

Sotto la superficie di rotolamento 31 e l’apertura 33 è posta una vasca o contenitore 35 contenente un liquido, ad esempio semplice acqua. Un organo dosatore di liquido 37 è dotato di un movimento di sollevamento ed abbassamento secondo la freccia f37, così da pescare ciclicamente una quantità dosata di liquido dalla vasca 35 e portarla in corrispondenza dell’apertura 33. L’organo dosatore di liquido 37 può comprendere ad esempio una barra, una lama, un cavo o qualunque altro organo, preferibilmente di forma allungata parallelamente all’asse del rotolo R, per applicare una riga preferibilmente continua di liquido sul rotolo R. Il movimento è preferibilmente tale per cui l’organo dosatore di liquido 37 viene posizionato in corrispondenza dell’apertura 33 con sufficiente anticipo rispetto al transito del rotolo R. In alcune forme di realizzazione l’organo dosatore può comprendere un elemento lineare mobile lungo un percorso chiuso con un movimento continuo, anziché presentare un movimento ciclico di immersione

Questi elementi della stazione di chiusura 13 sono già noti dallo stato dell’arte.

Poiché la chiusura del lembo finale LF avviene senza l’utilizzo di un collante, bensì preferibilmente di semplice acqua, l’adesione del lembo libero finale LF alla sottostante ultima spira di materiale nastriforme del rotolo R viene favorita applicando una pressione localizzata in corrispondenza della porzione di superficie cilindrica del rotolo R su cui il dosatore di liquido 37 ha applicato il liquido nella fase di rotolamento del rotolo R sulla superficie 31 e sull’apertura 33.

A tale scopo, nella forma di realizzazione illustrata nelle Figg.2 e 3 al rullo 27 è associato un organo pressore complessivamente indicato con 41 e mostrato in maggiore dettaglio nell’ingrandimento della Fig.3. L’organo pressore 41 può comprendere un elemento sostanzialmente lineare 43 dotato di un movimento preferibilmente radiale di estrazione e retrazione rispetto ad una superficie cilindrica esterna 27S del rullo 27. Il movimento di estrazione e retrazione dell’elemento lineare 43 è rappresentato dalla doppia freccia f43 e può essere comandato in qualunque modo opportuno ad esempio tramite un attuatore alloggiato all’interno del rullo 27. Una parete cilindrica 27P del rullo 27 presenta una fessura 45 attraverso cui l’elemento lineare 43 può essere fatto sporgere dalla superficie cilindrica 27S esterna del rullo 27. In alcune forme di realizzazione, l’elemento lineare 43 dell’organo pressore 41 può comprendere una superficie attiva 43A opportunamente sagomata per aumentare la pressione localizzata generata dall’elemento lineare 43 sulla superficie cilindrica esterna del rotolo R. Esempi di realizzazione della superficie attiva 43A saranno descritti in seguito con specifico riferimento alle Figg.6 e 7.

L’elemento lineare 43 e la fessura 45, attraverso cui detto elemento lineare viene fatto sporgere della superficie cilindrica 27S del rullo 27, possono avere una forma sostanzialmente rettilinea e parallela all’asse di rotazione del rullo 27. La lunghezza dell’elemento lineare 43 e della fessura 45 può essere pari alla lunghezza assiale massima dei rotoli R che la macchina 1 può lavorare.

Il movimento di estrazione in direzione radiale dell’organo pressore 41 fino a portare l’elemento lineare 43 a sporgere rispetto la superficie cilindrica 27S è opportunamente sincronizzato con il movimento di rotazione dei rulli 25 e 27 e con la posizione del rotolo R nella gola fra detti rulli. Più in particolare, i movimenti degli organi sopra menzionati sono coordinati in modo tale che l’elemento lineare 43 dell’organo pressore 41 vada a premere contro la superficie cilindrica esterna del rotolo R che si trova nella gola fra i rulli 25 e 27 in corrispondenza della zona in cui il dosatore di liquido 37 ha applicato il liquido sul rotolo R. L’azione di pressione dell’organo pressore 41 può essere ripetuta più volte mantenendo il rotolo R in rotazione nella gola fra i rulli 25 e 27 facendo compiere a tale rotolo più rotazioni attorno al proprio asse, mantenendo a tale scopo le velocità periferica dei rulli 25 e 27 uguali e concordi come rappresentato dalle frecce in Fig.2, dove i rulli 25 e 27 ruotano in verso antiorario, mentre il rotolo R ruota in verso orario.

Per espellere il rotolo R dalla gola fra i rulli 25 e 27 è sufficiente modificare la velocità periferica dell’uno o dell’altro o di entrambi i rulli 25 e 27, per far sì che la velocità periferica del rullo 25 sia superiore alla velocità periferica del rullo 27, il che provoca l’avanzamento del rotolo R verso lo scivolo 7.

In altre forme di realizzazione, come rappresentato schematicamente nelle Figg.4 e 5, l’organo pressore 41 può essere fisso rispetto al rullo 27. In questo caso l’organo pressore 41 comprende un elemento lineare 43 che è posto in maniera tale da sporgere di una certa entità in direzione radiale rispetto alla superficie cilindrica 27S del rullo 27.

Vantaggiosamente, in rullo 27 può essere rifasato in modo che l’organo pressore 41 venga a trovarsi ogni volta in corrispondenza della zona o porzione della superficie del rotolo su cui è stato applicato il liquido. Questa rifasatura può essere effettuata preferibilmente mediante una sola rotazione parziale dello rullo 27.

Il diametro esterno del rullo 27 è preferibilmente superiore al diametro massimo del rotolo R che può essere lavorato dalla macchina. In questo modo, ruotando a velocità differenti l’organo flessibile continuo 15 e il rullo 25, attorno a cui è rinviato l’organo flessibile 15, e il rullo inferiore è possibile fasare esattamente il rigo di liquido applicato con l'organo pressore 41.

Se l'organo pressore 41 è retrattile, dopo la prima compressione esso può essere re all’interno della superficie cilindrica del rullo 27, così che quest’ultimo può eseguire uno o più giri senza che l'organo pressore 41 tocchi il rotolo R. Se il rullo 27 ha un raggio elevato, è possibile applicare la pressione richiesta sul rotolo ed espellere il rotolo con meno di una rotazione del rotolo e quindi l'organo pressore 41 può essere fisso rispetto al rullo 27. In altre forme di realizzazione si può prevedere di ruotare il rullo 27 solo per cercare la fase col rotolo R e tenere il rullo 27 fermo durante l’espulsione del rotolo R dalla gola formata fra i rulli 25 e 27. L’espulsione potrebbe avvenire in questo caso grazie al movimento dell’organo flessibile continuo 15.

Le Figg.6 e 7 illustrano in vista assonometrica due forme di realizzazione di elementi lineari 43 formanti parte dell’organo pressore 41. In entrambe le forme di realizzazione la superficie attiva 43A dell’elemento lineare 43 presenta una pluralità di protuberanze 43P. Nella forma di realizzazione della Fig.6 le protuberanze 43P definiscono un elemento grafico, ad esempio una scritta, un disegno od altro. Nella forma di realizzazione della Fig.7, viceversa, le protuberanze 43P sono semplici sporgenze troncoconica o di altra forma geometrica elementare. In entrambi i casi l’utilizzo di una superficie attiva corredata di protuberanze fa sì che la pressione esercitata dall’organo pressore 41 sul rotolo R sia localizzata in aree piccole e quindi sia relativamente elevata anche se la forza complessivamente applicata è ridotta.

Nelle forme di realizzazione delle Figg.2 a 7 sin qui descritte l’organo pressore 41 presenta un elemento lineare che può essere sostanzialmente continuo e che si estende parallelamente all’asse del rullo 27. In altre forme di realizzazione l’organo pressore 41 può avere una diversa conformazione, ad esempio può comprendere una pluralità di rotelle che possono essere disposte in modo da sporgere radialmente dalla superficie cilindrica 27S del rullo 27 in maniera fissa o modificabile tramite movimento radiale. Le rotelle possono essere movimentate in una direzione sostanzialmente parallela all’asse di rotazione del rullo 27. Una forma di attuazione di questo tipo è illustrata nelle Figg.8, 9 e 10. Numeri uguali indicano parti uguali o equivalenti a quelle già descritte con riferimento alle Figg.2 e 3. Queste parti non verranno descritti nuovamente.

L’elemento pressore 41 delle Figg.8-10 comprende una pluralità di rotelle di pressione 51 che sono supportate folli su un’asta 53 (vedasi Fig.9). L’asta 53 si estende parallelamente all’asse del rullo 27 ed è mobile parallelamente ad esso se condo la doppia freccia f53. Il movimento può essere impartito da un attuatore cilindro-pistone 55 (vedasi Fig.9) che può essere alloggiato all’interno del rullo 27. Lo stelo 56 dell’attuatore cilindro-pistone 55 è articolato all’asta 53 in modo tale che l’allungamento e la retrazione dell’attuatore cilindro-pistone 55 provoca il movimento dell’asta 53 in direzione parallela all’asse del rullo 27. A tale scopo l’asta 53 è opportunamente guidata tramite i supporti delle rotelle 51, come verrà appresso descritto.

In Fig.9 sono mostrate due diverse posizioni dell’asta 53, dell’attuatore cilindro-pistone 55 e delle rotelle 51. La corsa dell’attuatore cilindro-pistone 55 è tale da provocare una corsa in direzione assiale dell’asta 53 e delle rotelle 51 di lunghezza P preferibilmente pari al passo secondo cui sono disposte le rotelle 51.

Nella forma di realizzazione delle Figg.8, 9 e 10 il movimento lineare in direzione assiale impartito all’asta 53 dall’attuatore cilindro-pistone 55 è associato ad un movimento in direzione radiale che porta alle rotelle 51 alternativamente in una posizione completamente retratta all’interno del rullo 27 ed una posizione parzialmente estratta, nella quale ciascuna rotella 51 sporgere leggermente dalla superficie cilindrica esterna 27S del rullo 27. Per ottenere questo movimento di retrazione ed estrazione radiale delle rotelle 51, nella forma di realizzazione delle Figg.8-10 è prevista una camma 59, tipicamente una camma a canale, con cui cooperano le rotelle 51. A tale scopo (vedasi Fig.8) ciascuna rotella 51 può essere supportata da due cuscinetti 61,63. Tramite un cuscinetto 61 la rotella è vincolata all’asta 53, mentre il cuscinetto 63 è impegnato nella camma 59. Quest’ultima può presentare una superficie 59A radialmente più esterna ed una superficie 59B radialmente più interna. Le due superfici 59A, 59B definiscono contrapposte sporgenze e incavi 59C. Gli incavi 59C consentono ai cuscinetti 63 di assumere una posizione retratta, nella quale la rispettiva rotella 51 è completamente alloggiata all’interno della superficie 27S del rullo 27. La camma 59 serve a guidare il movimento assiale dell’asta 53. In assenza di incavi 59C si ottiene un sistema in cui le rotelle 51 si trovano sempre in posizione sporgente rispetto la superficie 27S del rullo 27.

Le rotelle 51 eseguono, nel modo sopra descritto, una corsa P in direzione assiale pari a l’interasse tra rotelle 51 successive. In questo modo è possibile applicare una pressione localizzata sulla superficie cilindrica del rotolo R su una striscia longitudinale continua che si estende per tutta la lunghezza del rotolo medesimo.

Il movimento di estrazione radiale delle rotelle 51 può essere vantaggiosamente coordinato con la posizione angolare dei rulli 25,27, cosicché le rotelle possono trovarsi in posizione estratta nel momento opportuno in corrispondenza dell’area su cui è stato applicato il liquido sul rotolo R. La traslazione delle rotelle parallelamente all’asse del rullo 27 avviene mentre il rotolo è fermo e non ruota, grazie all’arresto della rotazione dei rulli 25, 27.

Come per la forma di realizzazione precedentemente descritta, utilizzante elementi lineari 43, anche nella forma di realizzazione delle Figg.8, 9 e 10 la superficie attiva delle rotelle 51, che esplicano la stessa funzione degli elementi lineari 43, può essere lavorata per presentare una pluralità di sporgenze, come mostrato nella vista assonometrica della Fig.11.

Una diversa forma di realizzazione della stazione di chiusura 13 è mostrata nelle Figg.12A, 12B e 12C. Queste figure mostrano anche il suo funzionamento in una sequenza di operazioni consecutive eseguite su un rotolo R di cui deve essere chiuso il lembo libero finale LF.

Nella forma di realizzazione delle Figg.12A-12C il liquido viene applicato tramite un dosatore di liquido che comprende rullo cliché 71, che può ricevere liquido da un rullo retinato 73. Quest’ultimo preleva liquido da un serbatoio 75. Il rullo cliché 71 ed il rullo retinato 73 ruotano secondo i versi indicati dalle rispettive frecce in Fig.12A, mentre il rotolo R rotola sulla superficie di rotolamento 31. Quest’ultima presenta, come in Fig.2 un’apertura 33, da cui sporge il rullo cliché 71. In questo modo il rullo cliché 71 può applicare una riga di liquido in una posizione determinata sulla superficie cilindrica del rotolo R, dal quale il lembo libero finale LF è stato parzialmente svolto. Continuando il rotolamento del rotolo R lungo la superficie di rotolamento 31, esso raggiunge la gola fra i rulli 25 e 27 come mostrato in Fig.12B. Qui il rotolo R viene mantenuto in rotazione attorno al proprio asse ed in contatto con i rulli 25 e 27 con la stessa modalità descritta in precedenza. Poiché il rullo cliché 71 applica sul rotolo R il liquido su una porzione di superficie cilindrica di larghezza maggiore rispetto a quanto ottenibile con l’organo dosatore 37 della Fig.2, l’organo pressore associato al rullo 27 ha uno sviluppo in direzione circonferenziale maggiore dell’organo pressore 41 delle Figg.2 e 3. Nella forma di realizzazione della Fig.12, l’organo pressore è indicato con 77 e si sviluppa per un arco della superficie cilindrica del rullo 27 corrispondente ad un angolo α. L’organo pressore 77 può essere superficialmente inciso per realizzare su di esso sporgenze o protuberanze analoghe alle protuberanze 43P dell’elemento lineare 43.

L’organo pressore 77 è costituito in questo caso da un settore che sporge rispetto alla superficie cilindrica 27S del rullo stesso. In conseguenza del maggior diametro dell’organo pressore 77 rispetto al diametro del rullo 27, quando l’organo pressore 77 entra in contatto con il rotolo R che si trova nella gola fra i rulli 25 e 27, il rotolo R viene schiacciato radialmente dall’organo pressore 77. La posizione dell’organo pressore 77 viene messa in fase con la posizione della porzione di superficie cilindrica del rotolo R su cui è stato applicato il liquido dal rullo cliché 71, in modo tale che la pressione generata dall’organo pressore 77 sulla superficie cilindrica del rotolo R faciliti l’adesione del lembo finale LF sulla sottostante spira di materiale nastriforme avvolto sul rotolo R. Lo sviluppo circonferenziale dell’organo pressore 77 è proporzionato all’estensione circonferenziale dell’area su cui è stato applicato il liquido del rullo cliché 71.

Mentre nella forma di realizzazione illustrata in Fig.12 l’organo pressore 77 è fisso rispetto alla rullo 27, non si esclude la possibilità di realizzare il settore formante l’organo pressore 77 in maniera che esso sia radialmente mobile per estrarsi e ritrarsi rispetto la superficie cilindrica 27S del rullo 27.

In ulteriori sviluppi dell’invenzione, si può prevedere di applicare un colorante, ad esempio un inchiostro, sulla zona del rotolo R su cui viene esercitata la pressione tramite l’organo pressore 41 o 77. Le Figg.13 e 14 illustrano schematicamente varianti di realizzazione delle Figg.4 e 12, rispettivamente, in cui al rullo 27 è associato un gruppo stampa 81. Il gruppo stampa 81 comprende un rullo cliché 83, un rullo retinato 85 ed una sorgente 87 di inchiostro o altro liquido colorato. Nella forma di realizzazione della Fig.13 il rullo cliché 83 del gruppo stampa 81 applica un inchiostro erogato dalla sorgente 87 alla superficie attiva dell’organo pressore 41 che sporge dalla superficie 27S del rullo 27. Mentre in Fig.13 è schematicamente indicato un organo pressore 41 fisso rispetto al rullo 27, come nella forma di realizzazione delle Figg.4 e 5, non si esclude la possibilità di far cooperare il rullo 83 del gruppo stampa 81 con un organo pressore 41 radialmente mobile del tipo illustrato nelle Figg.2 e 3.

Nella forma di realizzazione della Fig.14 il rullo cliché 83 del gruppo stampa 81 coopera con il settore cilindrico formante l’organo pressore 77, il quale in questo caso funziona in maniera analoga ad una lastra di stampa.

In entrambe le forme di realizzazione delle Figg.13 e 14, le sporgenze o protuberanze realizzate, ad esempio per incisione, sulla superficie attiva dell’organo pressore 41 ovvero 77 consentono di realizzare un disegno colorato sulla superficie cilindrica esterna del rotolo R.

La Fig.15 mostra un rotolino R1 ottenibile con la macchina della Fig.13. Il rotolino R1 di Fig.15 è ottenuto dal taglio di un rotolo R prodotto con la macchina uno. Con A è illustrata la zona o area in cui è stato applicato il liquido e su cui l’organo pressore ha esercitato la pressione di chiusura. Quest’area è caratterizzata da una goffratura generata dalle protuberanze 43P del elemento lineare 43 o delle rotelle 51. La goffratura può essere colorata tramite il gruppo stampa 81. L’area A ha una forma stretta ed allungata, in quanto ottenuta in questo caso con un organo pressore 41 avente un elemento lineare 43.

In Fig.16 è analogamente illustrato un rotolino R1 ottenuto dal taglio trasversale di un rotolo R e che presenta una superficie goffrata sviluppantesi per un arco corrispondente ad un angolo α, lungo la quale sono realizzate goffrature G opportunamente colorate per mezzo dell’organo pressore 77 a lastra cooperante con il gruppo stampa 81, come descritto in riferimento alla Fig.13.

Claims

Macchina e metodo per chiudere il lembo finale di un rotolo di materiale nastriforme Rivendicazioni 1. Una macchina per chiudere il lembo finale di un rotolo di materiale nastriforme cellulosico, comprendente: - un percorso di avanzamento dei rotoli da chiudere; - un organo pressore, configurato e disposto per applicare una pressione localizzata e concentrata su una porzione della superficie cilindrica del rotolo, adiacente al lembo finale, per ancorare il lembo finale ad una sottostante spira di materiale nastriforme.
2. Macchina come da rivendicazione 1, comprendente un organo dosatore di liquido, configurato per applicare un liquido su una porzione di materiale nastriforme dei rotoli da chiudere; e in cui l’organo pressore e l’organo dosatore sono configurati e controllati in modo che l’organo pressore applica una pressione su una porzione di superficie cilindrica del rotolo, sulla quale è presente il liquido applicato dall’organo dosatore.
3. Macchina come da rivendicazione 2, comprendente inoltre, lungo il percorso di avanzamento, una superficie di rotolamento per i rotoli da chiudere, corredata di un’apertura, cui è associato l’organo dosatore di liquido, il quale è configurato per applicare liquido su una porzione di superficie cilindrica dei rotoli che rotolano lungo la superficie di rotolamento e sull’apertura.
4. Macchina come da rivendicazione 1, 2 o 3 comprendente, inoltre: una stazione di svolgimento, configurata e disposta per svolgere il lembo finale dei rotoli da chiudere; ed una stazione di riavvolgimento per riavvolgere il lembo finale; ed in cui l’organo dosatore è configurato e disposto per applicare il liquido su una porzione di superficie cilindrica del rotolo scoperta dallo svolgimento del lembo finale, e su cui viene riavvolto il lembo libero.
5. Macchina come da una o più delle rivendicazioni precedenti, comprendente una coppia di rulli tra loro distanziati e posti su lati opposti al percorso di avanzamento dei rotoli lungo il percorso di avanzamento; in cui i rulli formano una gola attraverso la quale transitano detti rotoli in contatto con entrambi i rulli.
6. Macchina come da rivendicazione 5, in cui i rulli sono posti l’uno sopra e l’altro sotto il percorso di avanzamento.
7. Macchina come da rivendicazione 5 o 6, in cui l’organo pressore è montato su uno di detti due rulli ed è configurato per sporgere radialmente da una superficie cilindrica del rullo.
8. Macchina come da rivendicazioni 6 e 7, in cui l’organo pressore è montato sul rullo posto sotto il percorso di avanzamento.
9. Macchina come da rivendicazione 7 o 8, in cui l’organo pressore è fisso sul rullo, su cui esso è montato.
10. Macchina come da rivendicazione 7 o 8, in cui l’organo pressore è estraibile rispetto al rullo, su cui esso è montato.
11. Macchina come da rivendicazione 7, 8 o 9, in cui l’organo pressore è dotato di un movimento di traslazione sostanzialmente parallelo all’asse del rullo, su cui esso è montato.
12. Macchina come da rivendicazione 11, in cui l’organo pressore comprende una pluralità di rotelle di pressione con assi di rotazione sostanzialmente ortogonale all’asse di rotazione del rullo, su cui è montato all’organo pressore.
13. Macchina come una o più delle rivendicazioni 7 a 12, in cui l’organo pressore si estende parallelamente ad un asse di rotazione del rullo su cui esso è montato ed ha uno sviluppo sostanzialmente lineare.
14. Macchina come da una o più delle rivendicazioni 7 a 11, in cui l’organo pressore si sviluppa circonferenzialmente attorno all’asse di rotazione del rullo su cui esso è montato.
15. Macchina come da uno o più delle rivendicazioni 5 a 14, quando dipendenti almeno dalla rivendicazione 2, in cui la coppia di rulli è disposta a valle dell’organo dosatore rispetto al verso di avanzamento dei rotoli lungo il percorso di avanzamento.
16. Macchina come da una o più delle rivendicazioni precedenti, in cui l’organo pressore presenta una superficie attiva, configurata per premere contro la superficie cilindrica del rotolo, detta superficie attiva comprendendo una pluralità di protuberanze.
17. Macchina come da una o più delle rivendicazioni precedenti, comprendente un applicatore di colorante o inchiostro associato all’organo pressore.
18. Macchina come da rivendicazione 17, quando dipendente da una o più delle rivendicazioni 5 a 15, in cui l’applicatore di colorante o inchiostro è associato al rullo su cui è montato l’organo pressore.
19. Un metodo per chiudere il lembo finale di un rotolo di materiale nastriforme cellulosico, comprendente le fasi di - avanzare il rullo lungo un percorso di avanzamento dei rotoli da chiudere; - applicare, tramite un organo pressore, una pressione localizzata e concentrata su una porzione della superficie cilindrica del rotolo, adiacente al lembo finale, per ancorare il lembo finale ad una sottostante spira di materiale nastriforme.
20. Metodo come da rivendicazione 19, comprendente la fase di applicare un liquido su una porzione del materiale nastriforme del rotolo, ed in cui la pressione localizzata è applicata sulla porzione di materiale nastriforme su cui è stato applicato il liquido, detto liquido promuovendo la formazione di legami tra fibre cellulosiche del lembo finale e della spira sottostante il lembo finale.
21. Metodo come da rivendicazione 19 o 20, comprendente le seguenti fasi: - far rotolare un rotolo su una superficie di rotolamento presentante un’apertura, cui è associato un organo dosatore di un liquido, e applicare detto liquido su una porzione di superficie cilindrica del rotolo durante il movimento di rotolamento di detto rotolo sulla superficie di rotolamento e sulla apertura di detta superficie di rotolamento; - applicare una pressione sulla superficie cilindrica del rotolo, localizzata in corrispondenza della porzione di superficie cilindrica, su cui è stato applicato il liquido, provocando una compressione localizzata di almeno due spire di materiale nastriforme sovrapposte e bagnate da detto liquido.
22. Metodo come da rivendicazione 20 o 21, in cui detto liquido è acqua.
23. Metodo come da rivendicazione 20, 21 o 22, comprendente inoltre le seguenti fasi: - svolgere il lembo finale del rotolo; - applicare detto liquido su una porzione della superficie cilindrica del rotolo scoperta dal lembo finale svolto; - dopo l’applicazione del liquido, riavvolgere il lembo finale coprendo con esso la porzione di superficie su cui è stato applicato il liquido.
24. Metodo come da una o più delle rivendicazioni 20 a 23, comprendente le seguenti fasi: - dopo l’applicazione del liquido sulla superficie cilindrica del rotolo, inserire il rotolo in una gola tra due rulli disposti lungo il percorso di avanzamento dei rotoli; - ruotare detti due rulli in versi concordi ed a velocità periferica sostanzialmente uguale, per mantenere il rotolo in rotazione nella gola tra i due rulli; - applicare la pressione sulla superficie cilindrica del rotolo tramite un organo pressore montato su uno di detti due rulli.
25. Metodo come da una o più delle rivendicazioni 19 a 24, comprendente la fase di applicare un inchiostro o un colorante su almeno una parte della porzione della superficie cilindrica del rotolo su cui è stata applicata la pressione localizzata.