IT201700019147A1 - Apparato e metodo di lavorazione - Google Patents

Apparato e metodo di lavorazione

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IT201700019147A1
IT201700019147A1 IT102017000019147A IT201700019147A IT201700019147A1 IT 201700019147 A1 IT201700019147 A1 IT 201700019147A1 IT 102017000019147 A IT102017000019147 A IT 102017000019147A IT 201700019147 A IT201700019147 A IT 201700019147A IT 201700019147 A1 IT201700019147 A1 IT 201700019147A1
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IT102017000019147A
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Massimiliano Sale
Pantaleone Barbieri
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Manz Italy Srl
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Description

APPARATO E METODO DI LAVORAZIONE
Background dell’invenzione
[0001] L’invenzione concerne un apparato e un metodo di lavorazione, in particolare per lavorare materiale continuo (in forma di nastro, striscia, foglio, eccetera).
[0002] In modo specifico, ma non esclusivo, l’invenzione può essere applicata per la produzione di dispositivi di accumulo di energia elettrica, essendo previsto, in particolare, che il materiale lavorato con l’apparato e/o il metodo in oggetto sia avvolto per realizzare un dispositivo di accumulo di energia elettrica.
[0003] In particolare, è possibile prevedere che la lavorazione eseguita con l’apparato e/o il metodo dell’invenzione comprenda tranciature di porzioni di materiale per formare linguette elettrodo di un dispositivo di accumulo di energia elettrica.
[0004] È nota la produzione di dispositivi di accumulo di energia elettrica avvolgendo materiale attorno a un nucleo, ove il materiale, prima di essere avvolto, viene tagliato per formare una pluralità di linguette elettrodo distanziate tra loro che, nel prodotto avvolto, dovranno essere sovrapposte l’una all’altra.
[0005] La pubblicazione brevettuale WO 2014/135288 Al mostra un sistema di taglio laser che taglia un nastro elettrodo per formare una pluralità di linguette elettrodo che nel prodotto avvolto risulteranno sovrapposte tra loro.
[0006] La pubblicazione brevettuale US 2009/0239133 Al mostra un prodotto avvolto con due nastri elettrodi, uno positivo e l’altro negativo, in cui ogni nastro presenta varie linguette elettrodo sovrapposte che vengono successivamente laminate.
[0007] La pubblicazione brevettuale WO 2013/186745 A2 mostra la tranciatura di un nastro elettrodo che avanza in continuo, in cui una porzione di nastro viene arrestata a intermittenza da un sistema di trasporto con due rulli eccentrici.
[0008] Uno dei problemi della tecnica nota è di assicurare la corretta sovrapposizione reciproca delle linguette elettrodo nel prodotto avvolto, tenendo conto del fatto che le dimensioni del prodotto avvolto aumentano progressivamente.
Sommario dell’invenzione
[0009] Uno scopo dell’invenzione è di provvedere un apparato e/o un metodo di lavorazione in grado di risolvere il suddetto problema della tecnica nota.
[0010] Un vantaggio è di fornire un apparato e/o un metodo di lavorazione idoneo per la produzione di dispositivi di accumulo di energia elettrica.
[0011] Un vantaggio è di consentire la formazione di linguette elettrodo sul materiale in lavorazione nelle posizioni idonee per assicurare la corretta sovrapposizione reciproca delle linguette stesse nel prodotto avvolto.
[0012] Un vantaggio è di realizzare un apparato e/o un metodo per la lavorazione di materiale continuo con elevata produttività.
[0013] Un vantaggio è di permettere la produzione di dispositivi di accumulo di energia elettrica di elevata qualità con un elevato rendimento.
[0014] Un vantaggio è di rendere disponibile un apparato di lavorazione, in particolare per la tranciatura di materiale, costruttivamente semplice ed economico.
[0015] Tali scopi e vantaggi e altri ancora sono raggiunti da un apparato e/o da un metodo secondo una o più delle rivendicazioni sotto riportate.
[0016] In un esempio, un metodo di lavorazione comprende le fasi di: alimentare materiale lungo un percorso; eseguire una prima lavorazione con un primo dispositivo di lavorazione che opera lungo il percorso con cicli operativi alternati di apertura e chiusura; eseguire una seconda lavorazione con un secondo dispositivo di lavorazione che opera lungo il percorso a valle del primo dispositivo di lavorazione con cicli operativi alternati di apertura e chiusura; variare la lunghezza del tratto di percorso compreso tra il primo e il secondo dispositivo di lavorazione (ad ogni ciclo operativo) in maniera da variare la distanza tra le porzioni lavorate di materiale.
[0017] Le lavorazioni possono comprendere, in particolare, tranciature atte a realizzare linguette elettrodo, nel qual caso la variazione di distanza (passo) tra le linguette elettrodo fa sì che nel prodotto avvolto le linguette possano essere sovrapposte tra loro, tenendo conto dell’ aumento delle dimensioni del prodotto avvolto.
[0018] In particolare, la lunghezza del tratto di percorso di alimentazione compreso tra i due dispositivi di lavorazione (tranciatura) viene aumentata progressivamente ad ogni ciclo operativo in maniera da aumentare il passo tra le porzioni lavorate.
[0019] In un esempio, un apparato di lavorazione comprende: un percorso di alimentazione di materiale; due dispositivi di lavorazione (tranciatura) disposti sul percorso di alimentazione per lavorare (tranciare), con cicli operativi alternati, porzioni di materiale distanziate tra loro (formando linguette elettrodo); mezzi per variare (aumentare) la lunghezza del tratto di percorso compreso tra i due dispositivi di lavorazione (a ogni ciclo operativo) in maniera da variare (aumentare) la distanza (passo) tra le porzioni lavorate di materiale. Il materiale è destinato a essere avvolto per formare un prodotto avvolto (dispositivo di accumulo di energia elettrica) e la suddetta variazione di distanza serve affinché nel prodotto avvolto le porzioni lavorate siano in posizioni desiderate (allineamento delle linguette elettrodo), tenendo conto che le dimensioni del prodotto avvolto aumentano progressivamente durante Γ avvolgimento.
Breve descrizione dei disegni
[0020] L’invenzione potrà essere meglio compresa ed attuata con riferimento agli allegati disegni che ne illustrano un esempio non limitativo di attuazione.
[0021] La figura 1 è uno schema, in elevazione verticale, di un primo esempio di un apparato di lavorazione realizzato in accordo con la presente invenzione.
[0022] La figura 2 è uno schema, in una vista dall’alto, dei due dispositivi di tranciatura dell’apparato di figura 1.
[0023] La figura 3 mostra, in una vista parziale dall’alto, un esempio di prodotto (nastro elettrodo) ottenuto mediante l’apparato di lavorazione di figura 1.
[0024] La figura 4 è una rappresentazione fittizia allo scopo di mostrare le varie posizioni relative assunte dal prodotto di figura 3 rispetto ai due dispositivi di tranciatura dell’apparato di figura 1 in vari cicli di tranciatura durante la lavorazione.
[0025] Le figure da 5 a 8 mostrano quattro fasi in sequenza della lavorazione del prodotto di figura 3 mediante l’apparato di figura 1, in una rappresentazione fittizia allo scopo di mostrare la variazione delle distanze LI, L2, L3, L4 del tratto di percorso di alimentazione del materiale tra i due dispositivi di tranciatura.
[0026] La figura 9 è uno schema, in elevazione verticale, di un secondo esempio di un apparato di lavorazione realizzato in accordo con la presente invenzione.
[0027] La figura 10 è uno schema, in elevazione verticale, di un terzo esempio di un apparato di lavorazione realizzato in accordo con la presente invenzione.
[0028] La figura 11 è uno schema, in elevazione verticale, di un quarto esempio di un apparato di lavorazione realizzato in accordo con la presente invenzione.
[0029] La figura 12 è lo schema di figura 11 in un’altra configurazione operativa.
[0030] La figura 13 illustra in maniera schematica un esempio di come il prodotto (nastro elettrodo) di figura 3 può essere avvolto per la formazione di un dispositivo di accumulo di energia elettrica, senza mostrare, per semplicità, gli altri componenti del dispositivo stesso (ad esempio l’altro elettrodo e/o il/i separatore/i).
[0031] La figura 14 illustra in maniera schematica un esempio di un prodotto avvolto che include due nastri elettrodi (catodo e anodo), senza mostrare, per semplicità, gli altri componenti del dispositivo di accumulo di energia elettrica (il/i separatore/i).
[0032] Le figure 15 e 16 mostrano due esempi di prodotto avvolto analoghi a quelli delle figure 13 e 14, in cui le linguette elettrodo sono presenti solo su una metà del dispositivo di accumulo di energia elettrica.
Descrizione dettagliata
[0033] Con riferimento alle figure sopra menzionate, per maggiore chiarezza e semplicità di esposizione, elementi analoghi sono stati indicati con la stessa numerazione anche se appartenenti a esempi realizzativi diversi.
[0034] Con 1 è stato indicato nel suo complesso un apparato di lavorazione, in particolare per lavorare (ad esempio tranciare o tagliare) materiale/i M in forma di nastro, striscia, foglio, eccetera. L’apparato di lavorazione 1 può essere utilizzato, in particolare, nella produzione di un dispositivo di accumulo di energia elettrica, ad esempio per tranciare un materiale M (nastro elettrodo) in maniera da formare una pluralità di linguette elettrodo tl, t2, t3, tN, distribuite nella lunghezza del materiale M a distanze reciproche prestabilite (distanze non costanti). Il materiale M può comprendere materiale idoneo per la formazione di un dispositivo di accumulo di energia elettrica. Il materiale M può comprendere, ad esempio, un nastro elettrodo o altro materiale di tipo noto che non viene qui illustrato in maggior dettaglio.
[0035] Il materiale M, lavorato grazie all’impiego preliminare dell’apparato di lavorazione 1, potrà quindi essere in seguito avvolto attorno a un nucleo N, come mostrato nelle figure 13-16, ad esempio per formare un dispositivo di accumulo di energia elettrica. Nel prosieguo si farà riferimento, in particolare, alla figura 13 che, per semplicità, non illustra altri componenti del dispositivo di accumulo di energia elettrica, come ad esempio l’altro nastro elettrodo (di segno opposto) e uno o più nastri separatori.
[0036] Il prodotto avvolto può comprendere, come in questo esempio, una pluralità di spire di avvolgimento del materiale M attorno al nucleo N. Il prodotto avvolto può comprendere una pluralità di linguette elettrodo tl, t2, t3, tN, sovrapposte l’una all’altra. Le linguette elettrodo tl, t2, t3, tN, possono essere realizzate mediante l’apparato di lavorazione 1 (apparato di tranciatura). L’apparato di lavorazione 1 può essere configurato per formare le linguette elettrodo tl, t2, t3, tN, in posizioni prestabilite nello sviluppo longitudinale del materiale M affinché le linguette stesse risultino reciprocamente sovrapposte, considerando che le dimensioni del prodotto avvolto aumentano progressivamente a ogni giro di avvolgimento, per cui la lunghezza di ogni singola spira di avvolgimento è maggiore rispetto alle spire più interne.
[0037] L’apparato di lavorazione 1 può comprendere, in particolare, un percorso di alimentazione del materiale M. Il percorso di alimentazione potrà comprendere, ad esempio, mezzi (ad esempio di tipo noto e non illustrati) per il trascinamento del materiale M lungo il percorso, mezzi (ad esempio del tipo a rulli) per la guida del materiale M lungo il percorso, mezzi (ad esempio di tipo noto e non illustrati) per il tensionamento del materiale M lungo il percorso, eccetera.
[0038] L’apparato di lavorazione 1 può comprendere, in particolare, primi mezzi di lavorazione 4 disposti lungo il suddetto percorso di alimentazione per operare a intermittenza (con un determinato periodo che, come vedremo, sarà variabile), in particolare per compiere una successione di cicli di lavoro sul materiale M, in cui a ogni ciclo di lavoro i primi mezzi di lavorazione 4 assumono almeno una posizione di apertura in cui lasciano libero il passaggio del materiale M e almeno una posizione di chiusura in cui compiono almeno una lavorazione sul materiale M.
[0039] L’apparato di lavorazione 1 può comprendere, in particolare, secondi mezzi di lavorazione 6 disposti lungo il suddetto percorso di alimentazione per operare a intermittenza, in particolare per compiere una successione di cicli di lavoro sul materiale M, in cui a ogni ciclo di lavoro i secondi mezzi di lavorazione 6 assumono almeno una posizione di apertura in cui lasciano libero il passaggio del materiale M e almeno una posizione di chiusura in cui compiono almeno una lavorazione sul materiale M.
[0040] I secondi mezzi di lavorazione 6 possono essere disposti, in particolare, dopo i primi mezzi di lavorazione 4, con riferimento a una direzione di alimentazione F del materiale lungo il percorso. Il periodo dei cicli di lavoro dei secondi mezzi di lavorazione 6 può essere uguale al periodo dei cicli di lavoro dei primi mezzi di lavorazione 4, come negli esempi di figure 1 e 9. Il periodo dei cicli di lavoro dei secondi mezzi di lavorazione 6 può essere diverso e regolabile in maniera indipendente rispetto al periodo dei cicli di lavoro dei primi mezzi di lavorazione 4, come negli esempi di figure 10 e 11-12.
[0041] I primi mezzi di lavorazione 4 possono comprendere, in particolare, almeno un primo dispositivo di tranciatura del materiale per formare linguette elettrodo di un dispositivo di accumulo di energia elettrica. I secondi mezzi di lavorazione 6 possono comprendere, in particolare, almeno un secondo dispositivo di tranciatura del materiale per formare linguette elettrodo di un dispositivo di accumulo di energia elettrica. I primi mezzi di lavorazione 4 possono comprendere, in particolare, almeno una coppia di organi (semistampi di tranciatura) mobili dietro azionamento l’uno rispetto all’altro per operare sul materiale M. I secondi mezzi di lavorazione 6 possono comprendere, in particolare, almeno una coppia di organi (semistampi di tranciatura) mobili dietro azionamento l’uno rispetto all’altro per operare sul materiale M.
[0042] In figura 2 è rappresentato in modo schematico il profilo degli organi trancianti dei primi e secondi mezzi di lavorazione 4 e 6, idonei per la formazione delle linguette elettrodo su un nastro elettrodo. In figura 3 è rappresentato in modo schematico il profilo del materiale M lavorato comprendente le varie linguette elettrodo tl, t2, t3, ottenute mediante i primi e i secondi mezzi di lavorazione 4 e 6.
[0043] In particolare ciascuno dei due suddetti mezzi di lavorazione 4 e 6 (dispositivi di tranciatura) può comprendere due semistampi (contrapposti) di lavorazione (tranciatura) mobili l’uno rispetto all’altro per operare a intermittenza assumendo una posizione di chiusura in cui il materiale M viene lavorato (tranciato) e una posizione di apertura in cui il materiale M può avanzare tra i due semistampi di lavorazione.
[0044] I primi mezzi di lavorazione 4 possono essere configurati, ad esempio, per formare una parte delle linguette elettrodo t2, t4, t6, t8, ... , per il dispositivo di accumulo di energia elettrica. I secondi mezzi di lavorazione 6 possono essere configurati, ad esempio, per formare un’altra parte delle linguette elettrodo tl, t3, t5, t7, per il dispositivo di accumulo di energia elettrica.
[0045] L’apparato di lavorazione 1 può comprendere, in particolare, mezzi per variare il periodo/frequenza dei cicli di lavoro dei primi mezzi di lavorazione 4 e/o dei secondi mezzi di lavorazione 6 mentre il materiale M avanza lungo il percorso.
[0046] L’apparato di lavorazione 1 può comprendere, in particolare, mezzi per variare la lunghezza di un tratto del percorso del materiale M compreso tra i primi mezzi di lavorazione 4 e i secondi mezzi di lavorazione 6.
[0047] I mezzi per variare la lunghezza possono comprendere, come negli esempi di figure 1 e 9, almeno un elemento 8 sul quale scorre il materiale M che avanza lungo il percorso di alimentazione. La posizione del suddetto elemento 8 può essere regolabile. Tale posizione può essere regolabile mediante mezzi di azionamento (ad esempio un motore elettrico di tipo noto e non illustrato) che controllano un movimento del suddetto elemento 8. Il suddetto elemento 8 può essere, in particolare, girevole attorno a un asse. Il suddetto elemento 8 può comprendere, ad esempio, almeno una ruota o puleggia (liberamente) girevole attorno a un asse di rotazione, in cui la posizione dell’asse di rotazione può essere regolabile.
[0048] I mezzi per variare la lunghezza possono essere controllati, in particolare, in maniera da variare la suddetta lunghezza quando i primi mezzi di lavorazione 4 sono in una posizione di apertura (per ogni ciclo di lavoro) e/o quando i secondi mezzi di lavorazione 6 sono in una posizione di apertura (per ogni ciclo di lavoro). I mezzi per variare la lunghezza possono essere controllati in maniera da aumentare progressivamente la suddetta lunghezza del tratto di percorso a ogni ciclo di lavoro dei primi mezzi di lavorazione e/o a ogni ciclo di lavoro dei secondi mezzi di lavorazione.
[0049] I suddetti mezzi per variare il periodo/frequenza possono comprendere, come nell’esempio di figura 1, primi mezzi di guida 10 disposti lungo il percorso di alimentazione a monte dei primi mezzi di lavorazione 4, per ricevere in ingresso il materiale M a una prima velocità vi (costante) e per cedere in uscita il materiale M a una seconda velocità v2 (variabile).
[0050] I suddetti mezzi per variare il periodo/frequenza possono comprendere, come nell’esempio di figura 1, secondi mezzi di guida 12 disposti lungo il percorso di alimentazione a valle dei secondi mezzi di lavorazione 6 per ricevere in ingresso il materiale M alla seconda velocità v2 e per cedere in uscita il materiale M alla prima velocità vi. La seconda velocità v2 può essere variabile, ad esempio in maniera da essere nulla a intermittenza in determinati intervalli di tempo durante i quali i primi mezzi di lavorazione 4 e/o i secondi mezzi di lavorazione 6 sono in posizione di chiusura. La prima velocità vi può essere, in particolare, sempre maggiore di zero (avanzamento continuo), ad esempio una velocità vi costante.
[0051] I primi e i secondi mezzi di guida 10 e 12 sono configurati in maniera da collaborare tra loro e operare in coordinazione reciproca affinché la porzione di materiale M compresa tra i due mezzi di guida 10 e 12 alterni periodicamente fasi di sosta e fasi di avanzamento. Nelle fasi di sosta i mezzi di lavorazione 4 e 6 possono chiudersi e lavorare il materiale M. Nelle fasi di avanzamento il materiale potrà prima accelerare per recuperare la sosta e poi decelerare per prepararsi alla sosta successiva. L’avanzamento del materiale M nel tratto di percorso che precede e in quello che segue i due mezzi di guida 10 e 12 potrà essere continuo (ad esempio a velocità vi costante).
[0052] I primi mezzi di guida 10 possono comprendere, in particolare, dispositivi di guida con rullo eccentrico azionati da una camma elettrica, ad esempio analoghi a quelli descritti nella pubblicazione brevettuale WO 2013/186745 A2. 1 secondi mezzi di guida 12 possono comprendere, in particolare, dispositivi di guida con rullo eccentrico azionati da una camma elettrica, ad esempio analoghi a quelli descritti nella pubblicazione brevettuale WO 2013/186745 A2.
[0053] I suddetti mezzi per variare il periodo/frequenza possono comprendere, inoltre, dei mezzi di controllo (elettronici programmabili) configurati in maniera da variare il periodo/frequenza di avanzamento del materiale M, variando, in particolare, il tempo delle fasi di avanzamento del materiale M, cioè il tempo che intercorre tra due fasi consecutive di sosta del materiale M (il periodo di sosta potrà rimanere costante).
[0054] L’apparato di lavorazione può comprendere, in particolare, mezzi di controllo elettronici programmabili dotati di istruzioni di programma di computer per controllare i suddetti mezzi per variare e/o i suddetti primi e/o secondi mezzi di guida.
[0055] Un possibile funzionamento dell’apparato di lavorazione 1 di figura 1 viene descritto qui di seguito, con riferimento alle figure da 5 a 8. Il prodotto ottenuto dalla lavorazione può comprendere, ad esempio, il nastro elettrodo illustrato schematicamente in figura 3, che può essere avvolto per formare il prodotto avvolto illustrato schematicamente in figura 13, ove le varie linguette elettrodo sono esattamente sovrapposte l’una all’altra.
[0056] Il materiale M, che avanza lungo il percorso di alimentazione con velocità di avanzamento vi continua (ad esempio velocità costante), comprende una porzione di materiale che in un tratto di percorso (compreso tra i mezzi di guida 10 e 12) viene arrestata a intermittenza. La porzione di materiale M ha un primo periodo di sosta (non illustrato), in cui i primi mezzi di lavorazione 4 formano la linguetta elettrodo t2. In un secondo periodo di sosta (figura 5), i primi mezzi di lavorazione 4 formano la linguetta elettrodo t4. In un terzo periodo di sosta (figura 6) i primi mezzi di lavorazione 4 formano la linguetta elettrodo t6 mentre i secondi mezzi di lavorazione 6 formano la linguetta tl. In un quarto periodo di sosta (figura 7) i primi mezzi di lavorazione 4 formano la linguetta elettrodo t8 mentre i secondi mezzi di lavorazione 6 formano la linguetta t3. In un quinto periodo di sosta (figura 8) i primi mezzi di lavorazione 4 formano la linguetta elettrodo tlO mentre i secondi mezzi di lavorazione 6 formano la linguetta t5.
[0057] Le varie linguette tl, t2, t3, sono distribuite secondo un doppio passo: il primo passo è stato indicato con al, a2, a3, ... e il secondo passo (di lunghezza mediamente superiore al primo passo) con bl, b2, b3, ... (figura 3). Il primo passo al, a2, a3, ... e il secondo passo bl, b2, b3, ... sono alternati tra loro. La distribuzione a doppio passo ha luogo poiché nel prodotto avvolto (figura 13) le linguette saranno sovrapposte in una posizione non simmetrica (su un nucleo di avvolgimento non circolare) su entrambe le metà del prodotto avvolto (in figura 13, sia sopra che sotto). Il primo passo e il secondo passo saranno entrambi variabili progressivamente poiché le dimensioni del prodotto avvolto aumentano progressivamente a ogni giro di avvolgimento, per cui al < a2 < a3 < ... e b 1 < b2 < b3 < ... (figura 3).
[0058] Con riferimento alla figura 3, la distanza tra le linguette elettrodo t2 e t4 (formate dai primi mezzi di lavorazione 4) è uguale a bl a2. La distanza tra le linguette elettrodo t4 e t6 (formate dai primi mezzi di lavorazione 4) è uguale a b2 a3. L’incremento della distanza tra la prima coppia di linguette elettrodo t2-t4 e la seconda coppia di linguette elettrodo t4-t6 è uguale a b2 a3 - (bl a2) = Δ’.
[0059] La distanza tra le linguette elettrodo tl e t3 (formate dai secondi mezzi di lavorazione 6) è uguale a al bl. La distanza tra le linguette elettrodo t3 e t5 (formate dai secondi mezzi di lavorazione 6) è uguale a a2 b2. L’incremento della distanza tra la prima coppia di linguette elettrodo tl-t3 e la seconda coppia di linguette elettrodo t3-t5 è uguale a a2 b2 - (al bl) = Δ”, ove Δ” ≠ Δ’ (in particolare Δ’ > Δ”).
[0060] La regolazione della distribuzione delle linguette elettrodo con doppio passo può essere realizzata, quindi, come in questo caso specifico, regolando in maniera diversa la distanza variabile tra le linguette elettrodo t2, t4, t6, t8, ... formate dai primi mezzi di lavorazione 6 rispetto alla distanza variabile tra le linguette elettrodo tl, t3, t5, t7, ... formate dai secondi mezzi di lavorazione 6.
[0061] Ciascuno degli apparati di lavorazione qui descritti può comprendere, a questo scopo, due sistemi di regolazione (azionati in modo indipendente tra loro) che cooperano tra loro, in maniera coordinata, per consentire la regolazione con due passi ciascuno dei quali è variabile in modo diverso dall’altro (doppio passo a doppia variabilità).
[0062] Un primo sistema di regolazione può comprendere, come nell’esempio di figura 1, i mezzi di controllo (elettronici programmabili) configurati per variare il periodo/frequenza del ciclo di lavoro dei primi e secondi mezzi di guida 10 e 12 e, conseguentemente, dei primi e secondi mezzi di lavorazione 4 e 6 che operano insieme (in simultanea tra loro) con gli stessi periodi/frequenze.
[0063] Un secondo sistema di regolazione può comprendere, come nell’esempio di figura 1, i mezzi predisposti per variare (ad esempio allungare progressivamente) la lunghezza LI, L2, L3, del tratto di percorso compreso tra i due mezzi di lavorazione 4 e 6. Nelle figure da 5 a 8 viene rappresentata la variazione della lunghezza del tratto di percorso. La rappresentazione è fittizia poiché, in realtà, i mezzi di lavorazione 4 e 6 non subiscono spostamenti lungo il percorso del materiale M, mentre l’elemento 8 di regolazione è quello che si sposta per variare la lunghezza del tratto di percorso del materiale M compreso tra i due mezzi di lavorazione 4 e 6.
[0064] I due sistemi di regolazione sopra citati, attivati in cooperazione reciproca, consentono di modulare sia la variabilità del primo passo (al, a2, a3, etc., in questo caso il passo più “corto”), sia la variabilità del secondo passo (bl, b2, b3, etc., in questo caso il passo più “lungo”), o, analogamente, sia la variabilità della distanza tra le porzioni di materiale lavorate dai primi mezzi di lavorazione 4 (linguette elettrodo t2, t4, t6, etc.), sia la variabilità della distanza tra le porzioni di materiale lavorate dai secondi mezzi di lavorazione 6 (linguette elettrodo tl, t3, t5, etc.).
[0065] La figura 4 illustra le posizioni relative degli organi trancianti dei primi e secondi mezzi di lavorazione 4 e 6 rispetto al materiale M durante varie fasi successive di tranciatura, in cui per semplicità di rappresentazione si è considerato il materiale stazionario e gb organi trancianti mobili lungo il percorso, anche se nella realtà il materiale è mobile e gli organi trancianti operano nella stessa posizione lungo il percorso. Con Z sono state indicate delle zone di sovrapposizione in cui le azioni di tranciatura dei due organi trancianti si sovrappongono tra loro (in maniera ridondante). Si vede come l’ampiezza delle zone di sovrapposizione Z è massima all’inizio (non può essere superiore alla distanza o passo tra le prime due linguette elettrodo tl e t2) per poi decrescere in maniera graduale man mano che procede la formazione delle linguette elettrodo. La massima distanza o passo raggiungibile tra due linguette elettrodo consecutive corrisponde alla situazione in cui la sovrapposizione Z è nulla.
[0066] Il controllo dei due sistemi di regolazione può essere impostato in base a calcoli predeterminati, tenendo conto di vari parametri - quali ad esempio le caratteristiche (spessore, tipologia, etc.) del materiale da avvolgere, le dimensioni del nucleo di avvolgimento, le posizioni desiderate delle linguette elettrodo nel prodotto avvolto, etc. -, anche se è possibile prevedere che tale controllo sia perfezionato in maniera empirica, dopo le prime prove, per compiere in seguito gli appropriati aggiustamenti.
[0067] La figura 14 mostra un prodotto formato da due nastri (elettrodo) avvolti insieme. In genere, un dispositivo di accumulo di energia elettrica comprende, infatti, due nastri elettrodo di segno opposto (anodo e catodo), intercalati da nastri separatori (non illustrati), ciascuno dotato di proprie linguette elettrodo. Ogni nastro elettrodo potrà essere sottoposto a un processo di formatura (tranciatura) delle varie linguette elettrodo tl, t2, t3, tN, ad esempio come descritto in precedenza, dopodiché i nastri elettrodo potranno essere accoppiati (insieme con i nastri separatori) per formare ravvolgimento che darà luogo al dispositivo di accumulo di energia elettrica.
[0068] E possibile prevedere l’impiego di uno solo dei due sistemi di regolazione, in particolare soltanto dei mezzi per variare la lunghezza, nel caso in cui non sia necessario la regolazione di un doppio passo, come nell’esempio sopra descritto, ma di un passo singolo, ad esempio per realizzare un prodotto avvolto più semplice (ad esempio se le linguette elettrodo sono disposte su un piano di simmetria del prodotto avvolto). In figura 15 è mostrato un prodotto avvolto, analogo a quello di figura 13, in cui però le linguette elettrodo sono disposte soltanto su una metà del prodotto, per cui può avvenire la regolazione di un passo singolo, con un solo sistema di regolazione. In figura 16 è mostrato un avvolgimento con due nastri elettrodo, analogo a quello di figura 14, in cui però le linguette elettrodo sono disposte soltanto su una metà del prodotto.
[0069] In un esempio, è possibile prevedere l’impiego di un solo sistema di regolazione comprendente i primi mezzi di guida 10 e i secondi mezzi di guida 12, controllati in maniera da variare il periodo di funzionamento, ovverosia da variare (aumentare progressivamente a ogni ciclo) l’intervallo di tempo tra due soste consecutive del materiale M nella zona ove operano i primi mezzi di lavorazione 4.
[0070] Con riferimento alla figura 9, è descritto un esempio di un apparato di lavorazione 100 in grado di attuare il processo descritto nelle figure da 4 a 8 (regolazione del doppio passo mediante un doppio sistema di regolazione) e/o di realizzare il prodotto della figura 3. Nell’apparato di lavorazione 100 il materiale M viene alimentato lungo il percorso di alimentazione in una direzione di avanzamento F con un moto a intermittenza comprendente l’alternanza di cicli di avanzamento e sosta del materiale. Le posizioni di apertura dei primi mezzi di lavorazione 4 e/o dei secondi mezzi di lavorazione 6 saranno previste durante le fasi di avanzamento del materiale M. Le posizioni di chiusura dei primi mezzi di lavorazione 4 e/o dei secondi mezzi di lavorazione 6 saranno previste durante le fasi di sosta del materiale.
[0071] In questo esempio, i mezzi per variare il periodo/frequenza potranno comprendere mezzi di controllo (ad esempio elettronici e programmabili) configurati per variare il periodo dei cicli di avanzamento e sosta del materiale M e, conseguentemente, il periodo dei cicli di apertura e chiusura dei primi e secondi mezzi di lavorazione 4 e 6. L’apparato di lavorazione 100 potrà comprendere dei mezzi per variare la lunghezza analoghi a quelli già descritti con riferimento all’apparato 1 di figura 1 (provvisti di un elemento 8 a posizione regolabile).
[0072] Anche l’apparato di lavorazione 100 potrà quindi essere provvisto di due sistemi di regolazione (uno in grado di variare la lunghezza del tratto di percorso tra i due mezzi di lavorazione e l’altro in grado di variare il periodo/frequenza delle lavorazioni) che, lavorando in reciproca coordinazione, potranno realizzare delle linguette elettrodo distribuite nella lunghezza del materiale secondo il desiderato doppio passo variabile.
[0073] Con riferimento alle figure 10 e 11-12, sono descritti altri due esempi di apparati di lavorazione 101 e 102 ciascuno dei quali è in grado di attuare il processo descritto nelle figure da 4 a 8 (regolazione del doppio passo mediante un doppio sistema di regolazione) e/o di realizzare il prodotto della figura 3.
[0074] In ciascuno degli apparati di lavorazione 101 e 102 il periodo dei cicli di lavoro dei secondi mezzi di lavorazione 6 può essere diverso dal periodo dei cicli di lavoro dei primi mezzi di lavorazione 4.
[0075] In altre parole, le varie fasi di chiusura e apertura di uno dei due mezzi di lavorazione possono procedere in maniera indipendente e non simultanea (con periodi/frequenza diversi) rispetto a quelle dell’altro dei due mezzi di lavorazione, mentre negli apparati di lavorazione 1 e 100 sopra descritti i primi mezzi di lavorazione 4 si aprivano e si chiudevano sostanzialmente in maniera simultanea insieme con i secondi mezzi di lavorazione 6, con periodi/frequenze variabili in maniera uguale per entrambi.
[0076] Ciascuno degli apparati di lavorazione 101 (figura 10) e 102 (figure 11 e 12) comprende primi e secondi mezzi per variare il periodo dei cicli di lavoro dei primi e secondi mezzi di lavorazione 4 e 6 (mentre il materiale avanza lungo il percorso) in maniera indipendente e diversa tra loro.
[0077] Nell’apparato di lavorazione 101 di figura 10 i primi mezzi per variare il periodo sono sostanzialmente analoghi ai mezzi per variare il periodo descritti con riferimento all’apparato di lavorazione 1 di figura 1. L’apparato di lavorazione 101 comprende, infatti, primi mezzi di guida 10, disposti prima dei primi mezzi di lavorazione 4, e secondi mezzi di guida 12, disposti dopo i primi mezzi di lavorazione 4 ma, in questo caso, prima dei secondi mezzi di lavorazione 6. I primi e secondi mezzi di guida 10 e 12 dell’apparato di lavorazione 101 possono comprendere, in particolare, dispositivi di guida con rullo eccentrico azionati da una prima camma elettrica, ad esempio analoghi a quelli descritti nella pubblicazione brevettuale WO 2013/186745 A2.
[0078] L’apparato di lavorazione 101 comprende, inoltre, terzi mezzi di guida 14, disposti dopo i secondi mezzi di guida 12 e prima dei secondi mezzi di lavorazione 6, e quarti mezzi di guida 16, disposti dopo i secondi mezzi di lavorazione 6. I terzi e quarti mezzi di guida 14 e 16 sono sostanzialmente analoghi ai primi e secondi mezzi di guida 10 e 12. I terzi e quarti mezzi di guida 14 e 16 possono comprendere, in particolare, dispositivi di guida con rullo eccentrico azionati da una seconda camma elettrica (in particolare diversa dalla prima camma elettrica), ad esempio analoghi a quelli descritti nella pubblicazione brevettuale WO 2013/186745 A2.
[0079] La prima e la seconda camma elettrica potranno essere impostate in maniera da realizzare un doppio sistema di regolazione in grado di formare le linguette elettrodo tl, t2, t3, etc, distribuite con un doppio passo variabile.
[0080] I primi mezzi di guida 10 possono ricevere in ingresso il materiale M a una prima velocità vi (costante) e cedere in uscita il materiale M a una seconda velocità v2 (variabile, in particolare in maniera periodica). I secondi mezzi di guida 12 possono ricevere in ingresso il materiale M alla seconda velocità v2 e cedere in uscita il materiale M alla prima velocità vi. La seconda velocità v2 può essere variabile in maniera da essere nulla a intermittenza in determinati intervalli di tempo durante i quali i primi mezzi di lavorazione 4 sono in posizione di chiusura. La prima velocità vi può essere, in particolare, sempre maggiore di zero (avanzamento continuo), ad esempio costante.
[0081] I terzi mezzi di guida 14 possono ricevere in ingresso il materiale M alla prima velocità vi e cedere in uscita il materiale M a una terza velocità v3 (variabile). I quarti mezzi di guida 16 possono ricevere in ingresso il materiale M alla terza velocità v3 e cedere in uscita il materiale M alla prima velocità vi. La terza velocità v3 può essere variabile in maniera da essere nulla a intermittenza in determinati intervalli di tempo durante i quali i secondi mezzi di lavorazione 6 sono in posizione di chiusura.
[0082] La suddetta prima camma elettrica potrà azionare i primi e secondi mezzi di guida 10 e 12 in maniera da aumentare progressivamente il tempo delle fasi di movimentazione del materiale M (il tempo delle fasi di sosta potrà rimanere costante), così da aumentare progressivamente, di conseguenza, anche il periodo dei cicb di lavoro dei primi mezzi di lavorazione 4 a ogni ciclo di lavoro.
[0083] Analogamente, la suddetta seconda camma elettrica potrà azionare i terzi e quarti mezzi di guida 14 e 16 in maniera da aumentare progressivamente il tempo delle fasi di movimentazione del materiale M (il tempo delle fasi di sosta potrà rimanere costante), così da aumentare progressivamente, di conseguenza, anche il periodo dei cicli di lavoro dei secondi mezzi di lavorazione 6 a ogni ciclo di lavoro.
[0084] La regolazione del periodo/frequenza di lavoro dei due gruppi operativi (ove il primo gruppo operativo comprende i mezzi operativi indicati con 4, 10, 12 e il secondo gruppo operativo comprende i mezzi operativi indicati con 6, 14 e 16), in maniera indipendente e diversa tra loro, potrà dare luogo al doppio sistema di regolazione in grado di realizzare la distribuzione a doppio passo variabile delle linguette elettrodo.
[0085] Nell’apparato di lavorazione 102 (figure 11 e 12), il materiale M viene alimentato lungo il percorso di alimentazione in continuo (in particolare a velocità costante), mentre i primi mezzi di lavorazione 4 sono movimentati con moto alterno con cicli di andata e ritorno, e analogamente anche i secondi mezzi di lavorazione 6 sono movimentati con moto alterno con cicli di andata e ritorno, in maniera indipendente dai primi mezzi di lavorazione 4, con cicli dotati di periodi/frequenze proprie e regolabili in modo diverso. Le posizioni di apertura e, rispettivamente, chiusura dei primi mezzi di lavorazione 4 saranno previste durante i ritorni e, rispettivamente, le andate dei primi mezzi di lavorazione 4. La pubblicazione brevettuale US 2014/0174268 mostra un esempio di siffatti mezzi di lavorazione (tranciatura) operanti con moto alternato (cicli di andata e ritorno). I secondi mezzi di lavorazione 6 possono essere configurati in maniera analoga, con posizioni di apertura e, rispettivamente, chiusura dei secondi mezzi di lavorazione 6 che saranno previste durante i ritorni e, rispettivamente, le andate dei secondi mezzi di lavorazione 6.
[0086] L’apparato di lavorazione 102 potrà quindi essere provvisto di un doppio sistema di regolazione, per formare bnguette elettrodo distribuite a doppio passo variabile, in virtù del fatto che i due mezzi di lavorazione 4 e 6 potranno essere controllati in maniera indipendente l’uno dall’altro, con cicli di lavoro (andata in chiusura e ritorno in apertura) aventi periodi/frequenze variabili ognuno secondo un proprio andamento.

Claims (10)

  1. RIVENDICAZIONI 1. Apparato di lavorazione comprendente: un percorso di alimentazione di materiale (M); primi mezzi di lavorazione (4) disposti lungo detto percorso per compiere una successione di cicli di lavoro alternando posizioni di apertura in cui lasciano libero il passaggio del materiale (M) e posizioni di chiusura in cui compiono almeno una lavorazione sul materiale (M); secondi mezzi di lavorazione (6) disposti lungo detto percorso per compiere una successione di cicli di lavoro alternando posizioni di apertura in cui lasciano libero il passaggio del materiale (M) e posizioni di chiusura in cui compiono almeno una lavorazione sul materiale (M), detti secondi mezzi di lavorazione (6) essendo disposti dopo detti primi mezzi di lavorazione (4) con riferimento a una direzione di alimentazione (F) del materiale; primi mezzi per variare il periodo/frequenza dei cicli di lavoro di detti primi mezzi di lavorazione (4) mentre il materiale (M) avanza lungo detto percorso; secondi mezzi per variare il periodo/frequenza dei cicli di lavoro di detti secondi mezzi di lavorazione (6) mentre il materiale (M) avanza lungo detto percorso, detti secondi mezzi per variare essendo indipendenti da detti primi mezzi per variare affinché il periodo/frequenza dei cicli di lavoro di detti secondi mezzi di lavorazione (6) sia diverso dal periodo/frequenza dei cicli di lavoro di detti primi mezzi di lavorazione (4).
  2. 2. Apparato secondo la rivendicazione 1, in cui detti primi mezzi di lavorazione (4) sono configurati per formare linguette elettrodo (tl, t2, t3, ...) e/o in cui detti secondi mezzi di lavorazione (6) sono configurati per formare linguette elettrodo (tl, t2, t3, ...), il materiale lavorato essendo destinato a essere avvolto per formare un prodotto avvolto, detti primi e secondi mezzi per variare essendo controllati affinché nel prodotto avvolto le linguette elettrodo (tl, t2, t3, ...) siano sovrapposte tra loro.
  3. 3. Apparato secondo la rivendicazione 1 o 2, in cui detti primi mezzi per variare sono controllati in maniera da aumentare progressivamente il periodo dei cicli di lavoro di detti primi mezzi di lavorazione (4) a ogni ciclo di lavoro e/o in cui detti secondi mezzi per variare sono controllati in maniera da aumentare progressivamente il periodo dei cicli di lavoro di detti secondi mezzi di lavorazione (6) a ogni ciclo di lavoro.
  4. 4. Apparato secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui detti primi mezzi per variare comprendono primi mezzi di guida (10) disposti lungo detto percorso prima di detti primi mezzi di lavorazione (4) per ricevere il materiale (M) a una prima velocità (vi) e per cedere il materiale (M) a una seconda velocità (v2), e secondi mezzi di guida (12) disposti lungo detto percorso dopo detti primi mezzi di lavorazione (4) e prima di detti secondi mezzi di lavorazione (6) per ricevere il materiale (M) a detta seconda velocità (v2) e per cedere il materiale (M) a detta prima velocità (vi).
  5. 5. Apparato secondo la rivendicazione 4, in cui detta seconda velocità (v2) è variabile in maniera da essere nulla a intermittenza in intervalli di tempo durante i quali detti primi mezzi di lavorazione (4) sono in posizione di chiusura; detta prima velocità (vi) essendo, in particolare, costante.
  6. 6. Apparato secondo la rivendicazione 4 o 5, in cui detti secondi mezzi per variare comprendono: terzi mezzi di guida (14) disposti lungo detto percorso dopo detti secondi mezzi di guida (12) e prima di detti secondi mezzi di lavorazione (6) per ricevere il materiale (M) a detta prima velocità (vi) e per cedere il materiale (M) a una terza velocità (v3); e/o quarti mezzi di guida (16) disposti lungo detto percorso dopo detti secondi mezzi di lavorazione (6) per ricevere il materiale (M) a detta terza velocità (v3) e per cedere il materiale (M) a detta prima velocità (vi).
  7. 7. Apparato secondo la rivendicazione 6, in cui detta terza velocità (v3) è variabile in maniera da essere nulla a intermittenza in intervalli di tempo durante i quali detti secondi mezzi di lavorazione (6) sono in posizione di chiusura; detta prima velocità (vi) essendo, in particolare, costante.
  8. 8. Apparato secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 3, in cui il materiale (M) viene alimentato lungo detto percorso in continuo, detti primi mezzi di lavorazione (4) essendo movimentati con moto alterno con cicli di andata e ritorno, detti secondi mezzi di lavorazione (6) essendo movimentati con moto alterno con cicli di andata e ritorno, le posizioni di apertura e, rispettivamente, chiusura di detti primi e secondi mezzi di lavorazione (4; 6) essendo previste durante i ritorni e, rispettivamente, le andate degli stessi mezzi di lavorazione; detti primi mezzi per variare comprendendo mezzi per variare il periodo/frequenza dei cicli di andata e ritorno dei primi mezzi di lavorazione (4) e/o detti secondi mezzi per variare comprendendo mezzi per variare il periodo/frequenza dei cicli di andata e ritorno dei secondi mezzi di lavorazione (6); la variazione del periodo/frequenza dei cicli di andata e ritorno dei primi mezzi di lavorazione (4) essendo, in particolare, diversa rispetto alla variazione del periodo/frequenza dei cicli di andata e ritorno dei secondi mezzi di lavorazione (6).
  9. 9. Apparato secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui detti primi mezzi di lavorazione (4) comprendono almeno un primo dispositivo di tranciatura del materiale per formare linguette elettrodo (tl, t2, t3, ...) per un dispositivo di accumulo di energia elettrica e/o in cui detti secondi mezzi di lavorazione (6) comprendono almeno un secondo dispositivo di tranciatura del materiale per formare linguette elettrodo (tl, t2, t3, ...) per un dispositivo di accumulo di energia elettrica.
  10. 10. Metodo di lavorazione comprendente le fasi di: alimentare materiale (M) lungo un percorso; compiere una successione di cicli di lavoro in cui primi mezzi di lavorazione (4) assumono a ogni ciclo di lavoro almeno una posizione di apertura in cui lasciano libero il passaggio del materiale (M) e almeno una posizione di chiusura in cui compiono almeno una lavorazione sul materiale (M); compiere una successione di cicli di lavoro in cui secondi mezzi di lavorazione (6) assumono a ogni ciclo di lavoro almeno una posizione di apertura in cui lasciano libero il passaggio del materiale (M) e almeno una posizione di chiusura in cui compiono almeno una lavorazione sul materiale (M), detti secondi mezzi di lavorazione (6) essendo disposti dopo detti primi mezzi di lavorazione (4) con riferimento a una direzione di alimentazione (F) del materiale (M); variare il periodo/frequenza dei cicli di lavoro di detti primi mezzi di lavorazione (4) e il periodo/frequenza dei cicli di lavoro di detti secondi mezzi di lavorazione (6) mentre il materiale (M) avanza lungo detto percorso; in cui detti primi mezzi di lavorazione (4) formano, in particolare, linguette elettrodo (t2, t4, t6, ...) per un dispositivo di accumulo di energia elettrica e/o in cui detti secondi mezzi di lavorazione (6) formano, in particolare, linguette elettrodo (tl, t3, t5, ...) per un dispositivo di accumulo di energia elettrica; in cui detto variare il periodo dei cicli di lavoro determina, in particolare, la variazione di una distanza o passo tra le linguette elettrodo (tl, t2, t3, ...) affinché il materiale possa essere avvolto per formare il dispositivo di accumulo di energia elettrica con le linguette elettrodo (tl, t2, t3, ...) sovrapposte tra loro.
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