IT201800002621A1 - Goffratore per paper converting. - Google Patents

Description

DESCRIZIONE

La presente invenzione riguarda un goffratore per paper converting.

E’ noto che i goffratori sono comunemente impiegati negli impianti di paper converting per produrre ad esempio rotoli di carta da cucina, carta igienica, carta asciugatutto e così via. La goffratura ha la funzione principale di conferire maggior volume, maggiore capacità di assorbimento dei liquidi e decori estetici ai veli che formano il nastro di carta che è successivamente arrotolato in una ribobinatrice su dei tubi di cartone e poi sottoposto a taglio trasversale in macchine dette troncatrici.

Essenzialmente, la goffratura consiste nell’imporre il passaggio di uno o più veli di carta tra un rullo goffratore o « rullo inciso », la cui superficie è provvista di punte o rilievi secondo uno schema predefinito, ed un controrullo pressore o « rullo gomma » la cui superficie è ricoperta di materiale cedevole ed elastico come ad esempio la gomma. Pertanto, il velo inizialmente liscio viene conformato in modo da presentare un insieme di rilievi e depressioni corrispondenti allo schema di goffratura predisposto sul rullo inciso. Se il nastro è formato da più veli, ad esempio due, questi possono essere entrambi goffrati e poi uniti tra loro mediante incollaggio in configurazione cosiddetta punta-punta, in cui i rilievi di un velo sono contraffacciati ai rilievi dell’altro velo, od in configurazione cosiddetta annidata, in cui i rilievi di un velo sono nelle depressioni dell’altro velo.

Le macchine nelle quali viene eseguita la goffratura sono dette “goffratori”. In generale, i goffratori sono predisposti per consentire di eseguire l’operazione cosiddetta di cambio rullo, ovvero la sostituzione di uno o più rulli goffratori per modificare gli schemi di goffratura sulla carta o per operazioni di manutenzione. Generalmente, tali goffratori hanno una struttura comprendente una parte fissa ed una parte mobile che viene movimentata rispetto alla parte fissa in fase di cambio rullo per consentire l’accesso ai gruppi di supporto dei rulli goffratori e per liberare e sostituire questi ultimi quando richiesto. I brevetti US7618004 e US7458538 descrivono goffratori di questo tipo.

I rulli goffratori destinati ad essere impiegati nelle macchine del tipo sopra descritto sono immagazzinati in apposite aree dell’impianto e sono conformati appositamente per essere prelevati e movimentati da idonei sistemi di movimentazione predisposti nell’impianto di paper converting.

La rotazione di ciascun rullo inciso all'interno del goffratore è controllata da una trasmissione a cinghia agente sul relativo albero mentre il controrullo pressore ruota liberamente attorno al proprio asse longitudinale per effetto del trascinamento operato su di esso dal rullo inciso ad esso associato. Quando i rulli incisi devono essere sostituiti, è necessario rimuovere preliminarmente la predetta trasmissione. Tale operazione richiede un tempo eccessivo rispetto alle attuali esigenze di produzione e conseguentemente riduce fortemente i vantaggi derivanti dall'impiego delle apparecchiature automatiche o semiautomatiche preposte alla movimentazione dei rulli stessi.

Lo scopo principale della presente invenzione è quello di ovviare ai predetti inconvenienti.

A tale risultato si è pervenuti, in conformità della presente invenzione, adottando l'idea di realizzare un goffratore avente le caratteristiche indicate nella rivendicazione 1. Altre caratteristiche della presente invenzione sono oggetto delle rivendicazioni dipendenti.

Grazie alla presente invenzione, è possibile semplificare le operazioni di sostituzione dei rulli incisi, riducendo il tempo necessario per l'esecuzione di tali operazioni e favorendo l'intervento delle apparecchiature di movimentazione dei rulli automatiche o semiautomatiche. Inoltre, un goffratore in conformità della presente invenzione è di fabbricazione relativamente semplice ed economica in rapporto ai vantaggi offerti.

Questi ed ulteriori vantaggi e caratteristiche della presente invenzione saranno più e meglio compresi da ogni tecnico del ramo grazie alla descrizione che segue ed agli annessi disegni, forniti a titolo esemplificativo ma da non considerarsi in senso limitativo, nei quali :

- la Fig.1 rappresenta una schematica vista laterale in trasparenza di un goffratore in conformità della presente invenzione ;

- la Fig.2 rappresenta un particolare del goffratore di Fig.1 in cui alcune parti sono omesse per meglio evidenziarne altre;

- la Fig.3 è un particolare ingrandito della Fig.2 ;

- la Fig.4 rappresenta un particolare della Fig.1 ;

- la Fig.5a rappresenta una schematica vista in sezione orizzontale di un rullo gomma e di un rullo inciso ;

- la Fig.5b è un particolare ingrandito della Fig.5a ;

- la Fig.6 rappresenta un particolare di un goffratore in conformità della presente invenzione ;

- la Fig.7 è un dettaglio ingrandito della Fig.6 ;

- la Fig.8 mostra il gruppo (3) secondo una prospettiva diversa rispetto alla Fig.7 ;

- la Fig.9 è uno schema a blocchi semplificato che mostra i collegamenti tra l’unità programmabile (CU), gli encoder (E1) ed (E2), ed un motore (20) ; - le Figg. 10-12 rappresentano schematicamente le configurazioni di un goffratore in conformità dle presente trovato in fase di rimozione di un rullo inciso.

Ridotto alla sua struttura essenziale e con riferimento alle figure degli annessi disegni, un goffratore (E) in conformità del presente trovato è del tipo comprendente almeno un rullo inciso (1) ed un corrispondente controrullo pressore (2), ovvero un rullo (1) sulla cui superficie è inciso uno schema di goffratura formato da punte o rilievi organizzati secondo un disegno prestabilito, ed un controrullo (2) la cui superficie è cedevole ed elastica. Ad esempio, in modo di per sé noto, il rullo inciso (1) è di acciaio ed il controrullo (2) è provvisto di una superficie gommata. Gli assi del rullo inciso (1) e del controrullo (2) sono paralleli tra loro e sono orientati ortogonalmente alla direzione di provenienza del velo o dei veli da goffrare. Il controrullo (2) è spinto verso il rullo inciso (1) mediante idonei sistemi di spinta. Ad esempio, il controrullo (2) può essere spinto verso il rullo inciso (1) da un attuatore pneumatico (A2) agente sull’asse del controrullo (2) mediante un gruppo di leve articolate (L2, B2) e ganasce (G2) ammorsate sull’asse dello stesso controrullo pressore (2). La goffratura dei veli di carta che passano tra un rullo inciso (1) ed un controrullo (2) ad esso associato avviene con modaltà di per sé note e pertanto non descritte in maggior dettaglio.

Con riferimento all'esempio schematicamente illustrato in Fig. 1, il goffratore comprende tre rulli incisi (1) e tre corrispondenti controrulli pressori (2), in modo tale che ciascuna coppia formata da un rullo inciso (1) e dal rispettivo controrullo (2) esegue la goffratura di un corrispondente velo di carta (V1, V2, V3). Il goffratore (E) comprende, inoltre, una unità di distribuzione della colla (GD) che, nell'esempio schematicamente rappresentato in Fig.1, è del tipo comprendente un cilindro distributore (DC) orientato parallelamente ai predetti rulli (1, 2). Il detto cilindro distributore (DC) è montato su di una corrispondente struttura di supporto (SD) ad una altezza tale da consentirne il contatto con un rullo inciso superiore (1). La detta struttura (SD) è montata su di una slitta (SL) che ne permette il movimento da e verso i rulli incisi (1), come indicato dalla doppia freccia « MD », grazie a rispettivi attuatori (non visibili nei disegni). In modo di per sé noto, è possibile movimentare il cilindro (DC) da e verso un rullo inciso (1) in fase di preparazione iniziale della macchina, in fase di esercizio od anche in fase di manutenzione della macchina stessa. Il cilindro distributore (DC) è montato con il proprio asse longitudinale parallelo all'asse del rullo inciso (1) con il quale è associato ed è servito da un cilindro di trasferimento (TC) che, ruotando attorno al proprio asse longitudinale, preleva la colla da un apposito serbatoio (GT) e la trasferisce al cilindro distributore (DC). In Fig.1 il riferimento « N » denota l’insieme dei veli (V1, V2, V3) goffrati ed uniti tra loro, in uscita dal goffratore (E). Inoltre, con riferimento all’esempio mostrato in Fig.1, la struttura (SD) che supporta l’unità di collatura (GD) costituisce una parte mobile del goffratore (E) il quale, oltre a detta parte mobile (SD), presenta una parte fissa (EF) alla quale sono vincolati gli assi dei rulli incisi (1) e dei rispettivi controrulli (2). Per accedere ad uno qualsiasi dei rulli incisi (1) o dei controrulli (2), la parte mobile (SD) viene allontanata dalla parte fissa (EF) in modo da liberare lo spazio antistante detti rulli e controrulli.

Nel prosieguo della presente descrizione il controrullo pressore (2) potrà essere denominato più semplicemente « controrullo ».

Vantaggiosamente, in conformità della presente invenzione, ciascun controrullo (2) è motorizzato, mentre il rispettivo rullo inciso (1) è libero di ruotare attorno al proprio asse (e-e) per effetto del trascinamento operato su di esso per contatto dal rispettivo controrullo (2).

Ad esempio, il rullo inciso (1) è del tipo comprendente un’anima interna fissa (10) orientata lungo il detto asse (e-e) ed una camicia esterna (11) montata sull’anima (10) mediante cuscinetti (12). In ogni caso, qualunque sia la struttura del rullo inciso (1), quest’ultimo ruota attorno all’asse (e-e) per effetto del contatto con il rispettivo controrullo (2) che ne determina il trascinamento.

Ad esempio, come schematicamento illustrato in Fig. 5 e Fig.2, su un prolungamento (24) del controrullo (2) è montato assialmente un motore (20) la cui carcassa (23) è vincolata a parte fissa (EF) del goffratore (E) mediante una relativa barra di reazione (21) che da un lato è fissata a detta parte fissa (EF) e dal lato opposto è fissata ad un braccio (22) che costituisce una appendice della carcassa (23).

Ad esempio, il motore (20) è del tipo « torque ».

La pressione che il controrullo (2) in rotazione esercita sul rullo inciso (1) determina la rotazione di quest'ultimo in direzione opposta (direzione oraria se il controrullo 2 ruota in senso antiorario e viceversa).

Vantaggiosamente, le rotazioni del rullo inciso (1) e del controrullo (2) possono essere controllate mediante un sistema di controllo che assicura il mantenimento di velocità angolari prestabilite per il rullo inciso (1). Ad esempio, tale sistema può essere del tipo illustrato nello schema a blocchi di Fig.9: un encoder (E1) controlla la rotazione del rullo inciso (1) ed i segnali prodotti da detto encoder (E1) sono inviati ad una unità di controllo programmabile (CU) che confronta i valori di velocità angolare rilevati dall’encoder con valori di riferimento prestabiliti ; eventuali differenze tra la velocità di rotazione del rullo inciso (1) rilevata dall'encoder (E1) ed un valore di riferimento prestabilito e memorizzato nell'unità (CU) vengono compensate variando corrispondentemente la velocità del motore (20). Le predette differenze potrebbero essere provocate, ad esempio, da deformazione od usura della gomma che riveste il controrullo (2). I giri del motore (20) sono rilevati da un corrispondente encoder (E2).

Ad esempio, con riferimento alla Fig.3 ed alle Figg. 6-8 degli annessi disegni, l’encoder (E1) è posizionato in una corrispondente unità di supporto (3) comprendente due coppie di rotelle (30), con assi paralleli al rullo inciso (1) cui l’encoder è associato, unite da un braccio (31) che in posizione centrale supporta l’encoder (E1). Sul detto braccio (31), in posizione centrale, è collegato un secondo braccio (32). Quest’ultimo, all’altra estremità libera, è incernierato a parte fissa del goffratore mediante un perno (33) con asse parallelo a quello delle rotelle (30). Il secondo braccio (32) è opportunamente sagomato per scavalcare, dal di sopra, una coppia di rotelle (30). Il secondo braccio (32) è collegato al primo braccio (31) mediante un perno trasversale (300). L’asse del perno (300) è parallelo agli assi delle rotelle (30). Sul detto perno (33) è applicata una leva (34) che, dalla parte opposta, è vincolata ad una spina (35) mediante una molla a spirale (36). Il braccio (32) e la leva (34) formano un corpo unico. La detta spina (35) è solidale a parte fissa del goffratore. Le rotelle (30) poggiano su due piste circolari (13) formate su una flangia (FG) di estremità del rullo inciso (1). L’encoder (E1) interagisce con un anello magnetico (AM) che è compreso tra le predette piste circolari (13). L’intero suporto (3) è capace di spostarsi mentre il controrullo (2) ruota, adeguando in ogni istante la sua posizione a quella della superficie esterna del controrullo stesso, assicurando così il costante contatto delle rotelle (30) con le piste (13). Ciò, in particolare, grazie alla presenza dell’elemento elastico (36) ed ai fulcraggi (33) e (300).

In assetto di esercizio, la parte mobile (SD) del goffratore (E) è accostata alla parte fissa (EF). In assetto di estrazione consentita dei rulli incisi (1) e dei controrulli (2), la parte mobile (SD) è distanziata dalla parte fissa (EF), per cui si forma uno spazio che permette di estrarre i rulli incisi (1) ed i controrulli (2) dalle rispettive sedi (S1, S2).

La rimozione e la sostituzione dei rulli incisi (1) è agevolata dal fatto che ai relativi alberi non è collegato alcun organo motore. La presenza del sistema di controllo comprendente l’encoder (E1) non impedisce la rimozione del controrullo (2) da esso controllato perché tale sistema, oltre ad essere supportato come descritto in precedenza, è posizionato dal lato opposto a quello di estrazione del controrullo.

L'eventuale rimozione di un controrullo (2), ad esempio per manutenzione o rigommatura, generalmente meno frequente rispetto ai rulli incisi (1), richiede semplicemente lo sgancio della rispettiva barra di reazione (21) e la rimozione dei cablaggi di alimentazione del motore (20) che resta associato al controrullo stesso.

Le Figg.11-13 mostrano il goffratore in una fase di allontanamento della parte mobile (SD) dalla parte fissa (EF) per rimuovere il rullo inciso (1) superiore (Fig.11 il rullo inciso 1 è ancora vincolato alla parte fissa EF del goffratore ; Fig.12 : il rullo inciso 1 viene svincolato dalla parte fissa EF del goffratore aprendo la relativa sede S1; Fig.13 : un carroponte « 100 » a cui vengono agganciate le estremità del rullo inciso superiore 1 lo trasporta in un punto prestabilito dell’impianto in cui è posizionato il goffratore E).

In pratica i particolari di esecuzione possono comunque variare in maniera equivalente per ciò che attiene ai singoli elementi descritti o illustrati senza per questo uscire dall'idea di soluzione adottata e perciò restando nei limiti della tutela accordata dal presente brevettto.

Claims (8)

1. RIVENDICAZIONI 1) Goffratore per paper converting, comprendente un numero prestabilito di rulli incisi (1) e rispettivi controrulli (2) predisposti per la goffratura di uno o più di veli di carta passanti tra di essi ed una struttura di supporto (EF) che supporta i rulli incisi (1) ed i rispettivi controrulli (2), in cui ciascun rullo inciso (1) ruota in senso opposto al rispettivo controrullo (2), caratterizzato dal fatto che ciascun controrullo (2) è motorizzato ed il rispettivo rullo inciso (1) è libero di ruotare attorno al proprio asse (e-e) per effetto del trascinamento operato su di esso per contatto dal controrullo (2), cosicché ciascun rullo inciso (1) viene fatto ruotare per contatto dal rispettivo controrullo (2) e può essere rimosso svincolandolo unicamente dalla detta struttura di supporto.
2. 2) Goffratore secondo la rivendicazione 1 caratterizzato dal fatto che comprende due o più coppie di rulli incisi (1) e rispettivi controrulli (2).
3. 3) Goffratore secondo la rivendicazione 1 caratterizzato dal fatto che ciascun controrullo (2) è fatto ruotare con velocità angolare prestabilita attorno al proprio asse longitudinale (c-c) da un corrispondente motore elettrico (20) applicato su un prolungamento assiale (24) dello stesso controrullo.
4. 4) Goffratore secondo la rivendicazione 3 caratterizzato dal fatto che il detto motore elettrico (20) è controllato da una unità di controllo programmabile (CU) la quale riceve segnali elettrici da un sensore (E1) che rileva la velocità angolare di un rispettivo rullo inciso (1) e controlla il motore elettrico (20) per mantenere la velocità di rotazione del rullo inciso entro limiti prestabiliti.
5. 5) Goffratore secondo la rivendicazione 4 caratterizzato dal fatto che il detto sensore (E1) è un encoder.
6. 6) Goffratore secondo la rivendicazione 1 caratterizzato dal fatto che il rullo inciso (1) è del tipo comprendente un’anima interna fissa (10) orientata lungo il detto asse (e-e) ed una camicia esterna (11) montata sull’anima (10) mediante cuscinetti (12).
7. 7) Goffratore secondo la rivendicazione 1 caratterizzato dal fatto che ciascun controrullo (2) è motorizzato da un motore elettrico (20).
8. 8) Goffratore secondo la rivendicazione 1 caratterizzato dal fatto che ciascun controrullo (2) è motorizzato da un motore elettrico (20) del tipo torque.