IT201800006551A1

IT201800006551A1 - Svolgitore per materiale in nastro e metodo per controllare lo svolgimento di materiale in nastro

Info

Publication number: IT201800006551A1
Application number: IT102018000006551A
Authority: IT
Priority date: 2018-06-21
Filing date: 2018-06-21
Publication date: 2019-12-21
Also published as: PL3810538T3; US20210261371A1; EP3810538B1; WO2019243956A1; EP3810538A1; US11679951B2

Description

DESCRIZIONE

annessa a domanda di brevetto per BREVETTO D’INVENZIONE INDUSTRIALE avente per titolo:

“Svolgitore per materiale in nastro e metodo per controllare lo svolgimento di materiale in nastro”

Campo dell’invenzione

La presente invenzione ha per oggetto uno svolgitore per materiale in nastro ed un metodo per controllare lo svolgimento di materiale in nastro. La presente invenzione ha anche per oggetto un dispositivo di guida di materiale in nastro. Preferibilmente ma non esclusivamente, la presente invenzione si colloca nell’ambito delle linee di produzione di articoli igienico-sanitari, quali assorbenti, pannolini, pannoloni per adulti, salva-slip, etc., il cui confezionamento viene eseguito a partire da diversi semilavorati, tra i quali anche materiali in nastro avvolti in bobina, quali, ad esempio, polietilene, tessuto non tessuto, ovatta di cellulosa (tissue).

Stato della tecnica

Nelle linee di produzione di articoli igienici i materiali in nastro sono svolti da bobine per essere successivamente alimentati a stazioni di lavorazione che provvedono ad esempio ad abbinarli ad altri materiali, a tagliarli a misura etc..

Al fine di garantire la continuità della produzione, sono noti svolgitori che permettono di sostituire una bobina in esaurimento con una nuova bobina assicurando la continuità dell’alimentazione e la costanza della velocità di alimentazione del nastro a valle dello svolgitore.

Ad esempio, è noto uno svolgitore che comprende un primo porta-bobina configurato per supportare una prima bobina, un secondo porta-bobina configurato per supportare una seconda bobina, un dispositivo di giunzione, configurato per giuntare una porzione terminale del materiale in nastro in esaurimento sulla prima bobina ad una porzione iniziale del materiale in nastro della seconda bobina, ed un magazzino dinamico posto a valle del dispositivo di giunzione ed in grado di assicurare la costanza della velocità di alimentazione del nastro a valle del magazzino stesso. A tale scopo, il magazzino dinamico comprende una pluralità di primi rulli di rinvio folli montati su un telaio fisso, un carrello montato su una guida verticale e libero di muoversi lungo la guida in avvicinamento o in allontanamento dai primi rulli di rinvio, una pluralità di secondi rulli di rinvio folli montati sul carrello. I rulli di rinvio definiscono un percorso a zig-zag per il materiale in nastro in svolgimento dai porta-bobina. Un attuatore posto a valle del magazzino dinamico è configurato per tirare il materiale in nastro. Quando la velocità del materiale in nastro svolto dalla prima bobina in esaurimento viene diminuita e/o annullata per permettere la giunzione con un’estremità iniziale del materiale in nastro della seconda bobina, la trazione esercitata dall’attuatore sul materiale in nastro e dal materiale in nastro sul carrello determina l’innalzamento del carrello verso i primi rulli di rinvio mentre la velocità di alimentazione del nastro a valle del magazzino rimane costante. Una volta effettuata la giunzione, la velocità di rotazione della seconda bobina è portata ad un valore tale da permettere al carrello di ridiscendere sotto l’azione del proprio peso.

Scopo dell’invenzione

La Richiedente ha osservato che alle elevate velocità di alimentazione del materiale in nastro e dunque alle elevate velocità di rotazione dei rulli folli che lo guidano tipiche delle moderne linee di produzione, i cuscinetti sui quali sono montati i rulli generano forze di attrito causate in particolare dal grasso lubrificante contenuto nei cuscinetti.

La Richiedente ha osservato che le forze di attrito sono tali da ostacolare o addirittura impedire la ridiscesa del carrello sotto l’effetto del proprio peso e da provocare l’afflosciamento e l’accumulo del materiale in nastro a monte del magazzino. La linea di produzione deve essere dunque fermata e ripristinata.

La Richiedente ha anche osservato che non è possibile, per ovviare a tale inconveniente, aumentare troppo il peso del carrello perché ciò provocherebbe la rottura del materiale in nastro (che molto spesso è di carta).

La Richiedente ha anche osservato che sono noti sistemi attivi in grado di controllare la posizione del carrello (il carrello è spostato attivamente per mezzo di un motore che ne regola la posizione verticale) per ovviare a tale inconvenienti ma tali sistemi sono complessi e difficili da mettere a punto poiché lavorano con algoritmi complessi per gestire il controllo in retroazione.

In tale ambito, la Richiedente si è dunque posta l’obiettivo di proporre uno svolgitore per materiale in nastro ed un metodo per controllare lo svolgimento di materiale in nastro che permettano innanzitutto di eseguire il cambio bobina ad alte velocità e senza inconvenienti.

La Richiedente, più in generale, si è posta l’obiettivo di proporre uno svolgitore per materiale in nastro ed un metodo per controllare lo svolgimento di materiale in nastro che permettano di controllare la tensione del materiale in nastro in modo che tale materiale non si rompa e neppure si afflosci lungo il proprio percorso di alimentazione.

La Richiedente si è anche posta l’obiettivo di proporre un dispositivo di guida del materiale in nastro, abbinabile allo svolgitore ma anche ad altre porzioni di un apparato per la produzione di articoli, preferibilmente igienici, in grado di controllare la tensione del materiale e di garantire il corretto funzionamento dell’apparato. La Richiedente si è anche posta l’obiettivo di proporre uno svolgitore per materiale in nastro ed un dispositivo di guida del materiale in nastro strutturalmente semplici, economici e facili da manutenere.

Sommario dell’invenzione

La Richiedente ha trovato che tali obiettivi e scopi ulteriori possono essere ottenuti realizzando uno svolgitore per materiale in nastro, un metodo per controllare lo svolgimento di materiale in nastro, un dispositivo di guida di materiale in nastro ed anche un apparato per la produzione di articoli, preferibilmente igienici, in accordo con la presente invenzione, del tipo rivendicati nelle annesse rivendicazioni e/o descritti nei seguenti aspetti.

In particolare, il dispositivo di guida secondo l’invenzione comprende almeno un rullo di rinvio sul quale è parzialmente avvolto il materiale in nastro, in cui detto rullo di rinvio è montato girevolmente, preferibilmente tramite cuscinetti, su un albero collegato ad un motore configurato per far ruotare l’albero attorno ad un proprio asse principale e in un senso concorde con una direzione di alimentazione del materiale in nastro.

In particolare, in accordo con un aspetto, la presente invenzione è relativa ad un dispositivo di guida di materiale in nastro, in cui detto dispositivo di guida è disposto lungo un percorso di alimentazione del materiale in nastro e comprende: un telaio; almeno un albero motorizzato, preferibilmente una pluralità di alberi motorizzati, montato/i sul telaio; almeno un motore accoppiato a detto almeno un albero motorizzato per farlo ruotare attorno ad un proprio asse principale; almeno un rullo di rinvio girevolmente accoppiato a detto almeno un albero motorizzato, preferibilmente tramite almeno un cuscinetto, preferibilmente volvente, e libero di ruotare su detto almeno un albero motorizzato.

In accordo con un aspetto, la presente invenzione è relativa ad uno svolgitore per materiale in nastro comprendente un dispositivo di guida di materiale in nastro secondo uno o più degli aspetti qui descritti.

In accordo con un aspetto, la presente invenzione è relativa ad uno svolgitore per materiale in nastro, comprendente:

un porta-bobina configurato per supportare una bobina di materiale in nastro; un magazzino dinamico comprendente:

- un telaio fisso;

- almeno un primo rullo di rinvio, preferibilmente una pluralità di primi rulli di rinvio, montato/i sul telaio fisso;

- un carrello montato su una guida del telaio fisso e libero di muoversi lungo la guida in avvicinamento o in allontanamento dal primo rullo di rinvio;

- almeno un secondo rullo di rinvio, preferibilmente una pluralità di secondi rulli di rinvio, montato/i folle sul carrello;

in cui detto almeno un primo rullo di rinvio e detto almeno un secondo rullo di rinvio definiscono un percorso a zig-zag per il materiale in nastro in svolgimento dal porta-bobina;

un attuatore posto a valle del magazzino dinamico e configurato per tirare il materiale in nastro;

in cui il magazzino dinamico comprende almeno un albero motorizzato, preferibilmente una pluralità di alberi motorizzati, montato/i sul telaio fisso, in cui detto almeno un primo rullo di rinvio è libero di ruotare su detto almeno un albero motorizzato o in cui ciascun primo rullo di rinvio è libero di ruotare sul rispettivo albero motorizzato.

- un primo porta-bobina configurato per supportare una prima bobina di materiale in nastro;

- un secondo porta-bobina configurato per supportare una seconda bobina di materiale in nastro;

- un magazzino dinamico comprendente:

- un telaio fisso;

- un carrello montato su una guida del telaio fisso e libero di muoversi lungo la guida in avvicinamento al o in allontanamento dal primo rullo di rinvio;

in cui detto almeno un primo rullo di rinvio e detto almeno un secondo rullo di rinvio definiscono un percorso a zig-zag per il materiale in nastro in svolgimento dal primo porta-bobina o dal secondo porta-bobina;

un dispositivo di giunzione disposto tra il primo porta-bobina o il secondo portabobina ed il magazzino dinamico e configurato per giuntare una porzione terminale del materiale in nastro in esaurimento sulla prima bobina ad una porzione iniziale del materiale in nastro della seconda bobina o viceversa;

in cui il magazzino dinamico comprende almeno un albero motorizzato, preferibilmente una pluralità di alberi motorizzati, montato/i sul telaio fisso, in cui che detto almeno un primo rullo di rinvio è libero di ruotare su detto almeno un albero motorizzato o in cui ciascun primo rullo di rinvio è libero di ruotare sul rispettivo albero motorizzato.

In accordo con un aspetto, la presente invenzione è relativa ad un metodo per controllare lo svolgimento di materiale in nastro, comprendente:

tirare tramite un attuatore un materiale in nastro svolto da una bobina lungo un percorso di alimentazione ed attraverso un magazzino dinamico collocati tra detta bobina e detto attuatore;

in cui nel magazzino dinamico il materiale in nastro è disposto a zig-zag attorno ad almeno un primo rullo di rinvio, preferibilmente ad una pluralità di primi rulli di rinvio, ed attorno ad almeno un secondo rullo di rinvio, preferibilmente ad una pluralità di secondi rulli di rinvio, montato/i folle su un carrello libero di muoversi in avvicinamento al o in allontanamento dal primo rullo di rinvio;

in cui si prevede inoltre di porre in rotazione, tramite almeno un motore ed in senso concorde con una direzione di alimentazione del materiale in nastro, almeno un albero motorizzato sul quale è montato folle detto almeno un primo rullo di rinvio. In accordo con un aspetto, la presente invenzione è relativa ad un metodo per controllare lo svolgimento di materiale in nastro, comprendente:

tirare tramite un attuatore un materiale in nastro svolto da una prima bobina lungo un percorso di alimentazione ed in sequenza attraverso un dispositivo di giunzione ed un magazzino dinamico collocati tra detta prima bobina e detto attuatore;

diminuire una velocità del materiale in nastro svolto dalla prima bobina in un tratto posto in corrispondenza del dispositivo di giunzione e giuntare una porzione terminale del materiale in nastro in esaurimento sulla prima bobina ad una porzione iniziale di un materiale in nastro di una seconda bobina mantenendo una velocità di erogazione costante del materiale in nastro a valle del magazzino dinamico tramite l’avvicinamento del carrello al primo rullo di rinvio determinato dalla trazione esercitata da detto materiale in nastro;

conferire al materiale in nastro svolto dalla seconda bobina una velocità maggiore della velocità di erogazione per determinare un allontanamento del carrello dal primo rullo di rinvio sotto l’azione del peso del carrello;

in cui si prevede inoltre di porre in rotazione, tramite almeno un motore ed in senso concorde con una direzione di alimentazione del materiale in nastro, almeno un albero motorizzato sul quale è montato folle detto almeno un primo rullo di rinvio. In accordo con un aspetto, la presente invenzione è relativa ad un apparato per la produzione di articoli, preferibilmente igienici, a partire da materiale in nastro, in cui l’apparato presenta almeno un percorso di alimentazione di almeno un materiale in nastro svolto da almeno una bobina, in cui l’apparato comprende almeno un dispositivo di guida di materiale in nastro e/o uno svolgitore per materiale in nastro secondo uno o più degli aspetti qui descritti.

La Richiedente ha verificato che la soluzione secondo l’invenzione permette di tenere sotto controllo e compensare le variazioni di velocità a monte del dispositivo e/o la tensione del materiale in nastro in modo affidabile e semplice, anche grazie all’auto-adattamento a diverse velocità e diversi materiali.

Ne deriva che la soluzione secondo l’invenzione permette di ridurre i fermi macchina, i guasti e gli inconvenienti in generale.

La Richiedente ha in particolare verificato che la soluzione secondo l’invenzione permette di eseguire il cambio bobina ad alte velocità e senza inconvenienti.

Ulteriori aspetti dell’invenzione sono qui di seguito descritti.

In un aspetto, almeno un cuscinetto è interposto tra detto almeno un albero motorizzato e detto almeno un primo rullo di rinvio per permettere al primo rullo di rinvio di ruotare rispetto al rispettivo albero motorizzato.

In un aspetto, il cuscinetto è del tipo volvente e contiene grasso o altra sostanza lubrificante.

In un aspetto, una velocità lineare del materiale in nastro lungo il percorso di alimentazione è compresa tra 0 m/min e 500 m/min.

In un aspetto, una velocità di rotazione dei primi e/o dei successivi rulli di rinvio è compresa tra 0 rpm e 4000 rpm.

In un aspetto, una velocità di rotazione degli alberi motorizzati è compresa tra 0 a macchina ferma e cresce seguendo la velocità di svolgimento del materiale fino a 4000 rpm che corrisponde a 500 metri al minuto sull'esterno dei rulli 14.

La Richiedente ha verificato che, grazie alla rotazione motorizzata degli alberi, è possibile, in alcune fasi di funzionamento, contenere o annullare la velocità relativa dei primi rulli rispetto agli alberi motorizzati e dunque la velocità di rotazione relativa dei cuscinetti, ovvero la velocità delle sfere/rulli dei cuscinetti e gli sforzi generati nella sostanza lubrificante. Inoltre, grazie ai rulli motorizzati/folli 14, è possibile avere durante il cambio bobina una accelerazione dei rulli stessi 14 da 0 a 4000 giri con tempo di reazione immediato. In particolare, ciò permette di contenere le forze di attrito dovute ai cuscinetti e quindi di consentire la ridiscesa rapida del carrello sotto l’effetto del proprio peso anche ad alte velocità e senza l’ausilio di complessi dispositivi attivi che agiscono in retroazione. In tale fase, una velocità di rotazione relativa dei cuscinetti è compresa tra 4000 rpm e 0 rpm.

Inoltre, grazie ai rulli motorizzati/folli, è possibile avere durante il cambio bobina una accelerazione dei rulli stessi da 0 a 4000 rpm con tempo di reazione immediato, grazie al trascinamento operato da detti alberi motorizzati sui primi cuscinetti posizionati all'ingresso del materiale in nastro.

In un aspetto, gli alberi motorizzati sono fra loro paralleli ed affiancati.

In un aspetto, gli alberi motorizzati sono in numero compreso fra due e sei.

In un aspetto, il magazzino dinamico o il dispositivo di guida comprende un motore operativamente collegato a detto almeno un albero motorizzato.

In un aspetto, il magazzino dinamico o il dispositivo di guida comprende una trasmissione operativamente disposta tra il motore e detto almeno un albero motorizzato.

In un aspetto, il magazzino dinamico o il dispositivo di guida comprende un singolo motore ed una trasmissione operativamente disposta tra il singolo motore e la pluralità di alberi motorizzati.

In un aspetto, il magazzino dinamico o il dispositivo di guida comprende una pluralità di motori, ciascuno accoppiato ad un rispettivo albero motorizzato.

In un aspetto, la trasmissione è a cinghia e/o ad ingranaggi.

In un aspetto, gli alberi motorizzati sono fatti ruotare tutti ad una medesima velocità di rotazione.

In un aspetto, gli alberi motorizzati sono fatti ruotare con velocità di rotazione differenti.

In un aspetto, un rapporto di trasmissione tra il motore e gli alberi motorizzati è il medesimo per tutti gli alberi motorizzati.

In un aspetto, rapporti di trasmissione tra il motore e gli alberi motorizzati sono differenti per ogni albero motorizzato o per gruppi di alberi motorizzati.

Le velocità di rotazione possono essere impostate in funzione della posizione degli alberi motorizzati lungo il percorso di alimentazione.

In un aspetto, l’attuatore comprende un rullo di trazione.

In un aspetto, il rullo di trazione è collocato immediatamente a valle di detto almeno un primo rullo di rinvio.

In un aspetto, l’attuatore comprende un contro-rullo abbinato al rullo di trazione. Il materiale in foglio passa tra il rullo di trazione ed il contro-rullo.

In un aspetto, l’attuatore comprende un motore dedicato a detto rullo di trazione. In un aspetto, un medesimo motore è operativamente accoppiato al rullo di trazione per far ruotare il rullo di trazione e a detto almeno un albero motorizzato.

Un singolo motore è dunque utilizzato per trainare direttamente il materiale in nastro e per movimentare gli alberi motorizzati.

In un aspetto, un rapporto di trasmissione tra il rullo di trazione e detto almeno un albero motorizzato è tale per cui una velocità periferica del rullo di trazione è pari ad una velocità periferica di detto almeno un primo rullo di rinvio quando detto almeno un primo rullo di rinvio ruota solidale con il rispettivo albero motorizzato.

In un aspetto, un diametro del rullo di trazione è maggiore di un diametro di detto almeno un primo rullo di rinvio.

In un aspetto, un rapporto di trasmissione tra il rullo di trazione e detto almeno un albero motorizzato è minore di uno.

In un aspetto, il carrello è montato al di sotto di detto almeno un primo rullo di rinvio. In un aspetto, la guida è verticale.

In un aspetto, la guida è inclinata.

In un aspetto, lo svolgitore comprende una parete verticale, in cui su un lato della parete verticale sono montati il primo porta-bobina, il secondo porta-bobina, il dispositivo di giunzione, il carrello con detto almeno un secondo rullo di rinvio, detto almeno un primo rullo di rinvio, il rullo di trazione.

In un aspetto, assi di rotazione del primo porta-bobina, del secondo porta-bobina, di detto almeno un secondo rullo di rinvio, di detto almeno un primo rullo di rinvio, del rullo di trazione sono fra loro paralleli.

In un aspetto, il dispositivo di giunzione comprende una taglierina per tagliare il materiale in nastro in esaurimento della prima bobina a valle di una giunzione con il materiale in nastro della seconda bobina o viceversa.

Ulteriori caratteristiche e vantaggi appariranno maggiormente dalla descrizione dettagliata di una forma d’esecuzione preferita, ma non esclusiva, di uno svolgitore per materiale in nastro e di forme realizzative di un dispositivo di guida di materiale in nastro in accordo con la presente invenzione.

Breve descrizione dei disegni

Tale descrizione verrà esposta qui di seguito con riferimento agli uniti disegni, forniti a solo scopo indicativo e, pertanto, non limitativo, nei quali:

- la figura 1 mostra una vista in alzato laterale di uno svolgitore secondo la presente invenzione in una prima configurazione operativa;

- la figura 2 mostra lo svolgitore di figura 1 in una seconda configurazione operativa;

- la figura 3 mostra lo svolgitore di figura 1 o 2 in una terza configurazione operativa;

- la figura 4 è una vista prospettica sezionata di un dispositivo dello svolgitore delle figure 1, 2 o 3;

- la figura 5 è una vista in sezione del dispositivo di figura 4;

- la figura 6 illustra in prospettiva frontale una variante del dispositivo delle figure 4 e 5;

- la figura 7 illustra in prospettiva posteriore la variante di figura 6;

- la figura 8 è una vista posteriore della variante di figura 6 o 7;

- la figura 9 è una vista in sezione della variante di figura 6, 7 o 8.

Descrizione dettagliata di forme realizzative preferite dell’invenzione

Con riferimento alle allegate figure, con il numero di riferimento 1 è stato complessivamente indicato uno svolgitore per materiale in nastro 100 in accordo con la presente invenzione.

Lo svolgitore 1 illustrato è parte di un apparato per la produzione di articoli igienicosanitari, quali assorbenti, pannolini, pannoloni per adulti, salva-slip. Nell’apparato 1, il confezionamento dei citati articoli viene eseguito a partire da diversi semilavorati, tra i quali materiali in nastro avvolti in bobina, come ad esempio polietilene , tessuto non tessuto, ovatta di cellulosa (tissue).

Lo svolgitore 1 comprende un telaio fisso di supporto 2, illustrato nelle figure come una parete verticale, su un lato del quale sono montati un primo porta-bobina 3 ed un secondo porta-bobina 4 configurati per supportare rispettivamente una prima bobina 5 di materiale in nastro 100 ed una seconda bobina 6 di materiale in nastro 100. Il primo porta-bobina 3 ed il secondo porta-bobina 4 ruotano attorno a rispettivi assi mossi da motori non illustrati e collocati dietro alla parete verticale.

Sulla parete verticale è installato un dispositivo di giunzione 7 di per sé noto, solo schematicamente illustrato e qui non descritto in dettaglio. Il dispositivo di giunzione 7 comprende mezzi per giuntare far loro porzioni di materiale in nastro 100 e una taglierina configurata per tagliare il materiale in nastro 100. Il dispositivo di giunzione 7 comprende inoltre rullini configurati per guidare e/o trattenere i materiali in nastro durante la giunzione ed il taglio.

Lo svolgitore 1 comprende un magazzino dinamico 8 comprendente una guida verticale 9 definita da una coppia di barre verticali (meglio visibili in figura 3) sulla quale è scorrevolmente impegnato un carrello 10. In varianti realizzative, non illustrate, la guida può essere inclinata al posto che verticale.

Un dispositivo di guida 11 di materiale in nastro 100 è montato sul telaio fisso 2 ed è collocato presso un’estremità superiore della guida verticale 9. Il dispositivo di guida 11 comprende quattro alberi motorizzati 12 che aggettano dal telaio fisso 2 e sono fra loro paralleli e distanziati. Gli alberi motorizzati 12 sono girevolmente accoppiati al telaio fisso 2 e sono collegati ad un motore 13 configurato per farli ruotare attorno a propri assi principali. Come illustrato nelle figure 4-9, il motore 13 è montato sul telaio fisso 2 dalla parte opposta rispetto agli alberi motorizzati 12. Ciascuno degli alberi motorizzati 12 porta un rispettivo primo rullo di rinvio 14. Il primo rullo di rinvio 14 è montato sull’albero motorizzato 12 tramite una coppia di cuscinetti volventi 15 ed è libero di ruotare sull’albero motorizzato 12 a meno dell’attrito generato dai cuscinetti 15, ovvero dal grasso lubrificante degli stessi, che diviene rilevante solo ad alte velocità relative (tipicamente superiori a 600 rpm) tra l’albero motorizzato 12 ed il rispettivo primo rullo di rinvio 14.

Quattro secondi rulli di rinvio 16 sono montati folli sul carrello 10 e sono liberi di ruotare attorno a rispettivi assi. I primi ed i secondi rulli di rinvio 14, 16 sono fra loro paralleli e definiscono un percorso a zig-zag per il materiale in nastro 100 in svolgimento dal primo porta-bobina 3 o dal secondo porta-bobina 4 (figure 1, 2 e 3). Il materiale in nastro 100 proveniente dal dispositivo di giunzione 7 è avvolto parzialmente su uno dei primi rulli di rinvio 14, poi su uno dei secondi rulli di rinvio 15, di nuovo su uno dei primi rulli di rinvio 14 e così via.

Un attuatore 17 è montato sul telaio fisso 2 appena a valle del magazzino dinamico 8. Nella forma realizzativa illustrata, l’attuatore 17 è posizionato a fianco del dispositivo di guida 11 e comprende un rullo di trazione 18 ed un contro-rullo 19 che ruotano attorno a rispettivi assi paralleli agli assi dei primi rulli di rinvio 14, e dei secondi rulli di rinvio 15 (figure 4 e 5).

Un albero solidale al rullo di trazione 18 è collegato tramite una cinghia 20 e una puleggia 21 al medesimo motore 13 del dispositivo di guida 11. L’albero solidale al rullo di trazione 18 è inoltre collegato tramite una ulteriore puleggia 22 ed una ulteriore cinghia, non illustrata nelle figure 5 e 6, a pulegge 23 solidali agli alberi motorizzati 12. Tale trasmissione è collocata sul medesimo lato del motore 13. Nella forma realizzativa illustrata, le pulegge 23 sono fra loro uguali e pertanto gli alberi motorizzati 12 sono fatti ruotare tutti ad una medesima velocità di rotazione.

Un rapporto di trasmissione tra il rullo di trazione 18 e gli alberi motorizzati 12 è tale per cui una velocità periferica del rullo di trazione 18 è pari ad una velocità periferica dei primi rulli di rinvio 14 se e quando i primi rulli di rinvio 14 ruotano solidali con i rispettivi alberi motorizzati 12.

Nella forma realizzativa illustrata, un diametro del rullo di trazione 18 è maggiore del diametro dei primi rulli di rinvio 14, per cui un rapporto di trasmissione tra il rullo di trazione 18 e detto almeno un albero motorizzato 12 è minore di uno.

A valle dell’attuatore 17 sono presenti ulteriori elementi di rinvio 24 e/o tenditori 25 e/o attuatori 26 di tipo noto e non ulteriormente descritti. Anche a monte del magazzino dinamico 8, tra i porta-bobina 3, 4 ed il dispositivo di giunzione 7 e/o tra il dispositivo di giunzione 7 ed il magazzino dinamico 8 sono presenti ulteriori elementi di rinvio 24. Lo stesso dispositivo di giunzione 7 comprende elementi di rinvio 24.

Come visibile nella figura 1, il materiale in nastro 100 che si svolge dalla prima bobina 5 è guidato lungo un percorso di alimentazione che passa attraverso il dispositivo di giunzione 7 e poi giunge ad un primo rullo di rinvio 14 del dispositivo di guida 11. Il materiale in nastro 100 si avvolge parzialmente sopra al primo rullo di rinvio 14 e poi scende fino ad un secondo rullo di rinvio 16 posto sul carrello 10 per poi risalire verso il dispositivo di guida 11 e passare su un successivo primo rullo di rinvio 14 e ridiscendere e così via.

Al termine del percorso a zig zag, il materiale in nastro 100 sale dall’ultimo secondo rullo di rinvio 16 posto sul carrello 8 e passa tra il rullo di trazione 18 ed il controrullo 19 per poi transitare sugli ulteriori elementi di rinvio 24 e/o tenditori 25 e/o attuatori 26 posti più a valle ed uscire dallo svolgitore 1.

Il rullo di trazione 18 tira il materiale in nastro 100 mentre la prima bobina 5 è fatta ruotare attivamente dal rispettivo motore. Ad esempio, il rullo di trazione 18 ruota con una velocità angolare di 2000 rpm. Il carrello 8 giace in una posizione abbassata ed alla massima distanza dal dispositivo di guida 11. Il materiale in nastro 100 esce dallo svolgitore 1 con una velocità di erogazione “V” costante ad esempio di 500 m/min. Tale velocità corrisponde sostanzialmente alla velocità lineare del materiale in nastro 100 lungo il percorso di alimentazione. Il motore 13, oltre a movimentare il rullo di trazione 18, mantiene in rotazione gli alberi motorizzati 12 dei primi rulli di rinvio 14. A regime, una velocità di rotazione degli alberi motorizzati 12 è ad esempio di 4000 rpm. In queste condizioni, la velocità relativa dei rulli 14 rispetto agli alberi motorizzati 12 e dunque la velocità di rotazione relativa dei cuscinetti 15 è nulla o molto bassa, ad esempio compresa tra 0 rpm e 100 rpm. Ciò permette di contenere le forze di attrito che si generano all’interno dei cuscinetti 15.

Inoltre, si deve considerare che, durante i cambi bobina e durante la risalita del carrello 10 che porta i rulli di rinvio 16, si ha una sostanziale differenza di velocità di rotazione sia dei secondi rulli di rinvio folli 16 che dei primi rulli di rinvio folli/motorizzati 14. In particolare, i primi e secondi rulli di rinvio 14, 16 posizionati verso il rullo di trazione 18 avranno una velocità periferica pressoché uguale alla velocità del rullo di trazione 18 mentre i primi e secondi rulli di rinvio 14, 16 posizionati all'ingresso del materiale in nastro 100 arriveranno ad avere la stessa velocità della bobina durante il rallentamento per effettuare il cambio fino a velocità zero. Poiché i primi rulli di rinvio 14 sono liberi di ruotare sui rispettivi alberi motorizzati 12, a meno dell’attrito trascurabile in queste condizioni dei cuscinetti 15, essi sono in grado di compensare tutte fluttuazioni di velocità e/o stiramenti del materiale in nastro 100. Inoltre, effettuato il cambio con la nuova bobina, si ha la necessita che i primi e secondi rulli 14, 16 posizionati all'ingresso del materiale in nastro 100 possano accelerare nel minor tempo possibile da zero fino a raggiungere la nuova velocità del materiale in nastro 100 in modo da proseguire con il normale svolgimento del materiale a velocità costante su tutti i primi e secondi rulli 14, 16. Questo è possibile grazie all'albero motorizzato che tramite i cuscinetti ed il grasso in esso contenuto favorisce l'accelerazione dei rulli fino alla velocità desiderata. Più in dettaglio, prima che la prima bobina 5 si esaurisca, una seconda bobina 6 viene installata sul secondo porta-bobina 4 ed un’estremità iniziale del materiale in nastro 100 della seconda bobina 6 è, ad esempio, manualmente posizionata nel dispositivo di giunzione 7.

Quando la prima bobina 5 si sta per esaurire (figura 2), un sistema di controllo dello svolgitore 1 o dell’apparato provvede a ridurre o annullare la velocità di rotazione del primo porta-bobina 3 e comanda il dispositivo di giunzione per determinare l’unione di una porzione iniziale del materiale in nastro 100 della seconda bobina 6 con una porzione terminale del materiale in nastro 100 in esaurimento sulla prima bobina 5.

Nel frattempo, il motore 15 mantiene la velocità di rotazione del rullo di trazione 18 costante per mantenere invariata la velocità di erogazione “V”. In questa fase, i primi ed i secondi rulli di rinvio 14, e 16 posizionati all'ingresso del materiale in nastro 100 arriveranno ad avere la stessa velocità della bobina durante il rallentamento per effettuare il cambio fino a velocità zero.

Inoltre, la tensione che si genera nel materiale in nastro 100 posto nel magazzino dinamico 8 tira il carrello 10 verso l’alto in avvicinamento ai primi rulli di rinvio 14. Appena dopo la giunzione ed il cambio bobina, il carrello 10 si trova disposto in alto (figura 3) e deve essere fatto ridiscendere per il successivo cambio bobina.

A tale scopo, il motore del secondo porta-bobina 4 è controllato per ruotare ad una velocità tale da conferire al materiale di nastro posto a monte del magazzino dinamico 8 una velocità lineare maggiore della velocità di erogazione “V” per determinare un allontanamento del carrello 10 dai primi rulli di rinvio 14 sotto l’azione del peso del carrello 10.

I questa fase, la rotazione degli alberi motorizzati 12 in un verso concorde con una direzione di alimentazione del materiale in nastro 100 e con una direzione di rotazione dei primi rulli di rinvio 14 trascinati dal materiale in nastro 100 permette ai primi e secondi rulli 14, 16 posizionati all'ingresso del materiale in nastro 100 di accelerare nel minor tempo possibile da zero fino alla velocità del materiale in nastro 100.

Inoltre, la rotazione degli alberi motorizzati 12 riduce la velocità relativa dei rulli 14 rispetto agli alberi motorizzati 12 e contiene le forze di attrito all’interno dei cuscinetti 15 che quindi non si oppongono alla ridiscesa del carrello 10.

Il dispositivo di guida 11 sopra descritto ed illustrato nelle figure 4 e 5, oltre che nello svolgitore 1, può anche essere utilizzato in altri punti dell’apparato per la produzione di articoli igienico-sanitari lungo il percorso di alimentazione del materiale in nastro 100 con lo scopo, ad esempio, di controllare la tensione del materiale in nastro 100. Le figure 6, 7 e 8 illustrano una variante del dispositivo 11 in cui il motore 13 è dedicato solo a movimentare gli alberi motorizzati 12. In tale variante, una cinghia 27 si avvolge sulla puleggia 21 del motore 13 e su ciascuna delle pulegge 23 degli alberi motorizzati 12. Tale dispositivo 11 comprende inoltre ulteriori pulegge 28 configurate per guidare e/o tenere in tensione la cinghia 27.

In altre forme realizzative, non illustrate, il dispositivo di guida 11 comprende una pluralità di motori, ciascuno accoppiato ad un rispettivo albero motorizzato 12 in modo, ad esempio, da farli ruotare con velocità di rotazione differenti. Le velocità di rotazione possono essere impostate in funzione della posizione degli alberi motorizzati 12 lungo il percorso di alimentazione.

In altre forme realizzative, non illustrate, il motore 13 è solo uno ma rapporti di trasmissione tra il motore e gli alberi motorizzati 12 sono differenti per ogni albero motorizzato 12 o per gruppi di alberi motorizzati 12.

In altre forme realizzative, non illustrate, al posto della o delle cinghie di trasmissione 20, 27, possono essere impiegati ingranaggi.

Claims

RIVENDICAZIONI 1. Svolgitore per materiale in nastro, comprendente: un primo porta-bobina (3) configurato per supportare una prima bobina (5) di materiale in nastro (100); un secondo porta-bobina (4) configurato per supportare una seconda bobina (6) di materiale in nastro (100); un magazzino dinamico (8) comprendente: - un telaio fisso (2); - almeno un primo rullo di rinvio (14), preferibilmente una pluralità di primi rulli di rinvio (14), montato/i sul telaio fisso (2); - un carrello (10) montato su una guida (9) del telaio fisso (2) e libero di muoversi lungo la guida (9) in avvicinamento o in allontanamento dal primo rullo di rinvio (14); - almeno un secondo rullo di rinvio (16), preferibilmente una pluralità di secondi rulli di rinvio (16), montato/i folle sul carrello (10); in cui detto almeno un primo rullo di rinvio (14) e detto almeno un secondo rullo di rinvio (16) definiscono un percorso a zig-zag per il materiale in nastro (100) in svolgimento dal primo porta-bobina (3) o dal secondo porta-bobina (4); un dispositivo di giunzione (7) disposto tra il primo porta-bobina (3) o il secondo porta-bobina (5) ed il magazzino dinamico (8) e configurato per giuntare una porzione terminale del materiale in nastro (100) in esaurimento sulla prima bobina (5) ad una porzione iniziale del materiale in nastro (100) della seconda bobina (6) o viceversa; un attuatore (17) posto a valle del magazzino dinamico (8) e configurato per tirare il materiale in nastro (100); caratterizzato dal fatto che il magazzino dinamico (8) comprende almeno un albero motorizzato (12), preferibilmente una pluralità di alberi motorizzati (12), montato/i sul telaio fisso (2), in cui detto almeno un primo rullo di rinvio (14) è libero di ruotare su detto almeno un albero motorizzato (12) o in cui ciascun primo rullo di rinvio (14) è libero di ruotare sul rispettivo albero motorizzato (12).
2. Svolgitore secondo la rivendicazione 1, in cui almeno un cuscinetto (15), preferibilmente volvente, è interposto tra detto almeno un albero motorizzato (12) e detto almeno un primo rullo di rinvio (14) per permettere al primo rullo di rinvio (14) di ruotare rispetto al rispettivo albero motorizzato (12).
3. Svolgitore secondo la rivendicazione 1 o 2, in cui il magazzino dinamico (8) comprende un motore (13) ed una trasmissione operativamente disposta tra il motore (13) e detto almeno un albero motorizzato (12).
4. Svolgitore secondo la rivendicazione 1 o 2 o 3, il magazzino dinamico (8) comprende un singolo motore (13) ed una trasmissione, preferibilmente a cinghia, operativamente disposta tra il singolo motore (13) e la pluralità di alberi motorizzati (12).
5. Svolgitore secondo la rivendicazione 1 o 2 o 3, il magazzino dinamico (8) comprende una pluralità di motori, ciascuno accoppiato ad un rispettivo albero motorizzato (12).
6. Svolgitore secondo la rivendicazione 3 o 4, in cui l’attuatore (17) comprende un rullo di trazione (18) e detto motore (13) è operativamente accoppiato al rullo di trazione (18) per far ruotare il rullo di trazione (18) e a detto almeno un albero motorizzato (12).
7. Svolgitore secondo la rivendicazione 6, in cui un rapporto di trasmissione tra il rullo di trazione (18) e detto almeno un albero motorizzato (12) è tale per cui una velocità periferica del rullo di trazione (18) è pari ad una velocità periferica di detto almeno un primo rullo di rinvio (14) quando detto almeno un primo rullo di rinvio (14) ruota solidale con il rispettivo albero motorizzato (12).
8. Svolgitore secondo una delle rivendicazioni da 1 a 7, in cui il carrello (10) è montato al di sotto di detto almeno un primo rullo di rinvio (14) e la guida (9) è verticale o inclinata.
9. Metodo per controllare lo svolgimento di materiale in nastro, comprendente: tirare tramite un attuatore (17) un materiale in nastro (100) svolto da una prima bobina (5) lungo un percorso di alimentazione ed in sequenza attraverso un dispositivo di giunzione (7) ed un magazzino dinamico (8) collocati tra detta prima bobina (5) e detto attuatore (17); in cui nel magazzino dinamico (8) il materiale in nastro (100) è disposto a zig-zag attorno ad almeno un primo rullo di rinvio (14), preferibilmente ad una pluralità di primi rulli di rinvio (14), ed attorno ad almeno un secondo rullo di rinvio (16), preferibilmente ad una pluralità di secondi rulli di rinvio (16), montato/i folle su un carrello (10) libero di muoversi in avvicinamento o in allontanamento dal primo rullo di rinvio (14); diminuire una velocità del materiale in nastro (100) svolto dalla prima bobina (5) in un tratto posto in corrispondenza del dispositivo di giunzione (7) e giuntare una porzione terminale del materiale in nastro (100) in esaurimento sulla prima bobina (5) ad una porzione iniziale di un materiale in nastro (100) di una seconda bobina (6) mantenendo una velocità di erogazione (V) costante del materiale in nastro (100) a valle del magazzino dinamico (8) tramite l’avvicinamento del carrello (10) al primo rullo di rinvio (14) determinato dalla trazione esercitata da detto materiale in nastro (100); conferire al materiale in nastro (100) svolto dalla seconda bobina (6) una velocità maggiore della velocità di erogazione (V) per determinare un allontanamento del carrello (10) dal primo rullo di rinvio (14) sotto l’azione del peso del carrello (10); in cui si prevede inoltre di porre in rotazione, tramite almeno un motore (13) ed in senso concorde con una direzione di alimentazione del materiale in nastro (100), almeno un albero motorizzato (12) sul quale è montato folle detto almeno un primo rullo di rinvio (14).
10. Apparato per la produzione di articoli igienici, presentante almeno un percorso di alimentazione di almeno un materiale in nastro (100) svolto da almeno una bobina (5, 6), in cui l’apparato comprende almeno un dispositivo di guida (11) del materiale in nastro (100), in cui detto almeno un dispositivo di guida (11) è disposto lungo il percorso di alimentazione e comprende: un telaio (2); almeno un albero motorizzato (12), preferibilmente una pluralità di alberi motorizzati (12), montato/i sul telaio (2); almeno un motore (13) accoppiato a detto almeno un albero motorizzato (12) per farlo ruotare attorno ad un proprio asse principale; almeno un rullo di rinvio (14) girevolmente accoppiato a detto almeno un albero motorizzato (12) tramite almeno un cuscinetto, preferibilmente volvente, e libero di ruotare su detto almeno un albero motorizzato (12).