IT201800009090A1

IT201800009090A1 - Organo di mollettatura, gruppo di mollettatura per unire veli di materiale cellulosico, e metodo

Info

Publication number: IT201800009090A1
Application number: IT102018000009090A
Authority: IT
Inventors: Luca Cecchettini; Andrea Petrone
Original assignee: Perini Fabio Spa
Priority date: 2018-10-02
Filing date: 2018-10-02
Publication date: 2020-04-02
Also published as: BR112021005726A2; ES2933353T3; WO2020070060A1; EP3860842B1; EP3860842A1

Description

ORGANO DI MOLLETTATURA, GRUPPO DI MOLLETTATURA PER UNIRE

VELI DI MATERIALE CELLULOSICO, E METODO

DESCRIZIONE

CAMPO TECNICO

[0001] La presente invenzione riguarda le macchine per la trasformazione della carta, in particolare carta cosiddetta "tissue", utilizzata comunemente per la produzione di rotoli di carta igienica, rotoli di carta asciugatutto, fazzoletti e tovaglioli di carta etc.. Più specificamente l’invenzione riguarda perfezionamenti ai gruppi cosiddetti di mollettatura, cioè ai gruppi utilizzati per la giunzione tramite pressione meccanica di due o più veli cellulosici per la produzione di carta igienica, carta asciugatutto o simili.

ARTE ANTERIORE

[0002] Nell'industria della trasformazione della carta per la produzione di articoli in carta tissue quali carta igienica, carta asciugatutto, fazzoletti e tovaglioli di carta o simili, vengono utilizzati vari sistemi per unire tra loro due o più veli cellulosici e formare un manufatto multivelo. In alcune applicazioni la giunzione fra i veli viene ottenuta per incollaggio. In altri sistemi vengono utilizzati cosiddetti gruppi di mollettatura che uniscono i veli cellulosici in maniera meccanica, applicando una pressione localizzata molto elevata che provoca una sorta di fusione tra le fibre dei veli tra loro accostati. Gruppi di mollettatura di questo tipo sono descritti ad esempio in US 5,433,817 e in WO2012/032555.

[0003] Questi gruppi di mollettatura comprendono usualmente una pluralità di rotelle di mollettatura fra loro allineate, ciascuna delle quali presenta una superficie laterale godronata o zigrinata, cioè incisa in modo da formare una pluralità di piccole protuberanze, disposte normalmente secondo una distribuzione geometrica, e separate da cavità o scanalature.

[0004] Il contro-rullo e le rotelle di mollettatura definiscono una gola di mollettatura attraverso la quale vengono fatti passare due o più veli di fibre cellulosiche che devono essere tra loro uniti. Ciascuna rotella è premuta da organi di pressione contro la superficie del contro-rullo. Le protuberanze presenti sulle superfici godronate delle rotelle di mollettatura definiscono superfici di testa di piccole dimensioni, su cui si concentra la pressione esercitata dalla rotella e dal contro-rullo sui veli che attraversano la gola di mollettatura, così da raggiungere in questa zona la pressione necessaria alla giunzione meccanica dei veli.

[0005] Questa tecnica di giunzione dei veli presenta il vantaggio di non richiedere l’utilizzo di collante, che costituisce un materiale di consumo che incide sul costo del prodotto finito e che presenta alcuni inconvenienti tra cui il fatto di richiedere l’adozione di particolari misure per impedire che le macchine in cui si applica il collante si sporchino e che il collante si secchi nelle fasi di arresto delle macchine e ed altri inconvenienti noti agli esperti del ramo.

[0006] Peraltro la mollettatura presenta alcuni inconvenienti. In particolare, nel corso dell’utilizzo del gruppo di mollettatura, nelle piccole incisioni o cavità che separano tra loro le protuberanze delle superfici godronate di ciascuna molletta si accumulano fibre cellulosiche. Queste con l’andare del tempo formano masse consistenti, molto compatte e difficili da rimuovere. In taluni casi questo fenomeno di accumulo, unito alle forti spinte applicate alle rotelle di mollettatura, può portare alla rottura di queste ultime, poiché gli accumuli di fibre cellulosiche impediscono il contatto superficiale uniforme delle mollette innescando forti vibrazioni.

[0007] Vi è pertanto l’esigenza di perfezionare i gruppi di mollettatura al fine di risolvere o alleviare uno o più dei problemi della tecnica corrente ed in particolare al fine di evitare o ridurre fenomeni di accumulo di fibre sulle superfici godronate delle rotelle di mollettatura.

SOMMARIO

[0008] Secondo un primo aspetto, viene previsto un organo di mollettatura per un gruppo di mollettatura, avente una superficie laterale comprendente una pluralità di protuberanze distanziate da cavità, in cui le cavità sono almeno parzialmente riempite in materiale cedevole.

[0009] L’organo di mollettatura desinata a cooperare con un rullo di contrasto, oppure può essere una rotella di mollettatura o un rullo di mollettatura, che coopera con una o più rotelle di contrasto lisce o incise.

[0010] Il materiale cedevole può riempire le cavità dell’organo di mollettatura completamente o solo per una parte della loro profondità. In questo modo, si impedisce che le fibre cellulosiche si accumulino nelle cavità tra le protuberanze delle superfici godronate o incise dell’organo di mollettatura facendo perdere il contatto uniforme tra organo di mollettatura e l’organo di contrasto con cui coopera l’organo di mollettatura .

[0011] Vantaggiosamente, il materiale cedevole è un materiale elastico, in particolare un polimero. Questo fa sì che in caso di compressione, per effetto della presenza di fibre cellulosiche o altri detriti accumulati nelle o sulle cavità, il ritorno elastico, cioè il recupero della forma originaria, provoca un effetto di espulsione delle fibre o altri detriti.

[0012] Secondo un ulteriore aspetto, viene qui descritto un gruppo di mollettatura comprendente: un supporto; almeno un organo di mollettatura come sopra definito, montato su detto supporto; almeno un organo di contrasto cooperante con l’organo di mollettatura; organi di pressione atti a sollecitare l’organo di mollettatura contro l’organo di contrasto.

[0013] Preferibilmente, l’organo di mollettatura è una rotella di mollettatura e l’organo di contrasto è un contro-rullo. In altre forme di realizzazione, l’organo di mollettatura è un rullo e l’organo di contrasto è una rotella o una serie di rotelle.

[0014] Preferibilmente l’organo di contrasto presenta una superficie liscia cooperante con l’organo di mollettatura, in modo da ridurre l’usura. Non si esclude, tuttavia, la possibilità che l’organo di contrasto possieda anch’esso una superficie incisa con protuberanze, che cooperano con l’organo di mollettatura. In tal caso non si esclude la possibilità che anche l’organo di contrasto presenti cavità intercalate a protuberanze, nelle quali cavità è disposto un materiale cedevole, ad esempio un materiale elasticamente cedevole.

[0015] In generale, per materiale cedevole si intende un materiale che, alle pressioni cui lavorano gli organi del gruppo di mollettatura, subisce una deformazione di compressione maggiore di quella dell’organo di mollettatura e dell’organo di contrasto. Ad esempio il materiale cedevole è un materiale elasticamente cedevole e può essere ad esempio un polimero, una gomma naturale o una gomma sintetica od altro materiale atto ad ancorarsi alla superficie (ad esempio metallica) dell’organo di mollettatura e sufficientemente cedevole a compressione.

[0016] Secondo ancora un altro aspetto, viene descritto un metodo per unire tramite giunzione meccanica una pluralità di veli di un materiale nastriforme, il quale comprende le seguenti fasi: alimentare i veli in una gola di mollettatura tra un organo di mollettatura e un organo di contrasto, in cui l’organo di mollettatura comprende una superficie laterale provvista di una pluralità di protuberanze distanziate da cavità, e in cui le cavità sono almeno parzialmente riempite in materiale cedevole; premere l’organo di mollettatura contro l’organo di contrasto, generando una pressione sui veli che ne provoca la giunzione meccanica reciproca.

[0017] Viene ulteriormente descritto un metodo per produrre un organo di mollettatura, comprendente le seguenti fasi: incidere una superficie laterale di organo di mollettatura e formare su di esso una zona provvista di protuberanze e cavità; applicare, almeno sul fondo delle cavità un materiale cedevole.

[0018] Ulteriori aspetti e caratteristiche dell’invenzione sono descritti nel seguito e definiti nelle allegate rivendicazioni, che formano parte integrante della presente descrizione.

BREVE DESCRIZIONE DEI DISEGNI

[0019] L’invenzione verrà meglio compresa seguendo la descrizione e gli allegati disegni, che illustrano una forma di realizzazione esemplificativa e non limitativa dell’invenzione. Più in particolare, nel disegno mostrano:

Fig. 1 la vista in pianta, secondo la linea I-I di Fig.2, di un gruppo di mollettatura; la

Fig. 2 una vista laterale secondo II-II di Fig.1; la

Fig.3 un ingrandimento di una porzione frontale della superficie godronata di una rotella di mollettatura; la

Fig.4 una sezione locale secondo IV-IV di Fig.3; e la

Fig.5 un ingrandimento schematico in sezione di un materiale nastriforme multivelo.

DESCRIZIONE DETTAGLIATA DI UNA FORMA DI REALIZZAZIONE

[0020] Nel seguito viene descritto un gruppo di mollettatura che comprende una pluralità di rotelle di mollettatura cooperanti con un contro-rullo. Si deve, tuttavia, comprendere che alcuni almeno dei vantaggi della presente invenzione si possono conseguire anche in gruppi di mollettatura dove l’organo di mollettatura è un rullo inciso, cioè provvisto di protuberanze di mollettatura sulla propria superficie laterale cilindrica, cooperante con un organo di contrasto comprendente una o più rotelle con superficie laterale liscia.

[0021] Con iniziale riferimento alle Figg. 1 e 2, il gruppo di mollettatura 1 comprende una trave trasversale di supporto 3 sulla quale sono montate unità 5, ciascuna delle quali comprende una rotella di mollettatura 7. Un gruppo di mollettatura 1 di questo tipo può essere inserito in una linea di trasformazione della carta, ad esempio a monte di una macchina ribobinatrice e a valle di un gruppo svolgitore da cui vengono alimentati i due veli V1, V2 (Fig.5) che formano il materiale nastriforme N e che devono essere tra loro uniti per tramite il gruppo 1. In alcuni casi, il materiale nastriforme N lavorato da un gruppo di mollettatura 1, può essere formato anche dall’unione di più di due veli.

[0022] Le rotelle di mollettatura 7 sono generalmente coassiali e approssimativamente allineate secondo un asse A-A, sostanzialmente parallelo ad un asse B-B di un contro-rullo 9 con cui cooperano le rotelle di mollettatura 7. Ciascuna rotella di mollettatura 7 forma, con il contro-rullo 9, una gola di mollettatura 10 (Fig.2), attraverso cui passano i veli V1 e V2 per formare, tramite giunzione meccanica, il materiale nastriforme N.

[0023] In alcune forme di realizzazione il contro-rullo 9 presenta una superficie liscia e coopera con protuberanze realizzate sulle superfici laterali delle rotelle di mollettatura 7. In alcune forme di realizzazione, ciascuna rotella di mollettatura 7 comprende uno o più risalti 7.1 di piccole dimensioni trasversali. I risalti 7.1 possono avere una forma circolare e giacere su un piano ortogonale all’asse A-A, come descritto ad esempio in US 5,433,817. In altre forme di realizzazione i risalti 7.1 possono avere un andamento ondulato attorno all’asse A-A, come descritto ad esempio in WO2012/032555 e per gli scopi ivi descritti. Le superfici laterali dei risalti 7.1 sono dotate di incisioni che definiscono protuberanze, ad esempio disposte secondo allineamenti inclinati rispetto all’asse A-A della rispettiva rotella, come sarà descritto in maggiore dettaglio più avanti.

[0024] In ancora altre forme di realizzazione, le rotelle di mollettatura possono avere una superficie laterale priva di risalti e corredata sull’intero proprio sviluppo di incisioni e relative protuberanze, o può essere formata da porzioni anulari, ciascuna con una superficie cilindrica esterna, corredata di protuberanze, come descritto US 5,433,817. In altre forme di realizzazione ciascuna rotella di mollettatura comprende protuberanze che formano un decoro come descritto in EP1533112. In ulteriori forme realizzative, il gruppo di mollettatura 1 comprende un contro-rullo 9 corredato da punte di goffratura che coopera con rotelle di mollettatura lisce o incise, come descritto in EP2069136. Le protuberanze di goffratura o mollettatura del contro-rullo 9 possono formare un fondo uniforme o un disegno a decoro.

[0025] Ciascuna rotella di mollettatura 7 può essere portata da un braccio 11 incernierato attorno ad un asse C-C sostanzialmente parallelo agli assi A-A e B-B.

[0026] Uno o più attuatori possono essere previsti per spingere le rotelle di mollettatura 7 contro il contro-rullo 9. Ad esempio possono essere previsti attuatori pneumatici, preferibilmente più attuatori per agire separatamente su singole rotelle di mollettatura o gruppi di rotelle di mollettatura 7. Nella forma di realizzazione illustrata, vedasi in particolare Fig.2, fra la trave 3 e ciascun braccio 11 è disposto un attuatore in forma di organo di pressione 13, ad esempio un polmone espansibile. Benché in linea di principio si possa prevedere un unico organo di pressione 13 per tutte le rotelle di mollettatura 7, in forme di realizzazione preferite viene previsto un organo di pressione 13 per ciascuna rotella di mollettatura 7 e quindi per ciascuna unità di mollettatura 5. Una forme realizzative alternative si può prevedere di accostare al controllo-rullo 9 ogni singola rotella di mollettatura 7 tramite un rispettivo pistone pneumatico o altro attuatore individuale.

[0027] Quanto sin qui descritto è noto agli esperti del ramo e maggiori dettagli sui gruppi di mollettatura di questo genere sono descritti ad esempio in US 5,433,817 e in WO2012/032555, dove sono descritte anche possibili forme di realizzazione dell’interno delle rotelle di mollettatura.

[0028] In pratica, i veli V1, V2 del materiale nastriforme N che passa attraverso le gole di mollettatura 10 formate dalle rotelle di mollettatura 7 e dal contro-rullo 9 vengono schiacciati ad elevata pressione tra le rotelle di mollettatura 7 e il controrullo, con conseguente effetto di giunzione tra i due veli V1, V2.

[0029] Per avere una pressione elevata e quindi maggiore efficienza nella mollettatura, è opportuno ridurre la superficie di contatto tra rotella di mollettatura 7 e contro-rullo. A tal fine può essere previsto che le rotelle di mollettatura 7 siano provviste di risalti 7.1.

[0030] Inoltre, la superficie di contatto della rotella di mollettatura 7 con il controrullo 9 viene ridotta realizzando sulla superficie laterale della rotella di mollettatura 7 delle protuberanze che costituiscono una zigrinatura o godronatura.

[0031] In Fig.3 è mostrato un dettaglio della zona indicata dalla freccia III di Fig.2. Più in particolare, la Fig.3 mostra un dettaglio della superficie laterale di uno dei risalti 7.1 di una rotella di mollettatura 7. La Fig.4 mostra una sezione secondo la linea IV-IV di Fig.3. Come si osserva dalle Figg. 3 e 4, la superficie di ciascuna rotella di mollettatura 7, e in particolare la superficie di ciascun risalto 7.1 presenta una superficie laterale zigrinata o godronata, cioè caratterizzata da una pluralità di protuberanze 21. Per superficie laterale si intende la superficie della rotella di mollettatura 7 che entra in contatto con il contro-rullo 9 per generare la pressione necessaria alla giunzione dei veli di carta V1 e V2. Le protuberanze 21 possono essere ricavate per incisione di una superficie di partenza sostanzialmente cilindrica. L’incisione può essere realizzata tramite lavorazione meccanica ad asportazione di truciolo, tramite laser, tramite attacco chimico, o in qualunque altro modo idoneo, noto agli esperti del settore. Con 23 sono indicate le cavità definite dall’incisione, che circondano ciascuna protuberanza 21.

[0032] Nella forma di realizzazione illustrata nelle Figg.3 e 4 le protuberanze sono di forma circa tronco-piramidale, ad esempio a base quadrata, con superfici di testa 21.1 (cfr. Fig.4). Questa forma è particolarmente semplice e può essere ottenuta anche con utensili meccanici, ad esempio con un creatore per la produzione di ingranaggi. La pressione tra rotelle di mollettatura 7 e contro-rullo 9 si concentra in tal modo sulle superfici di testa 21.1 delle protuberanze 21 e, con una spinta limitata degli organi di spinta 13, si ottengono valori di pressione molto elevati nella zona di contatto tra superfici di testa 21.1 e contro-rullo 9.

[0033] Caratteristicamente, le cavità 23 sono almeno in parte riempite con un materiale elasticamente o plasticamente cedevole, ancorato al materiale metallico che forma la rotella di mollettatura 7. Il materiale cedevole, ad esempio una resina elastomerica, che riempie le cavità 23 è indicato con 25 nella sezione di Fig.4.

[0034] In alcune forme di realizzazione, il materiale cedevole 25 può essere un silicone (polisilossano) di adeguata consistenza e caratteristiche elastiche, oppure una gomma siliconica o altro materiale che sia capace di aderire alla superficie delle cavità 23 e che abbia una capacità di deformazione elastica per svolgere le funzioni appresso descritte.

[0035] Le cavità 23 possono essere integralmente riempite di materiale elasticamente cedevole, oppure possono esserlo solo in parte. In Fig.4 sono mostrate a titolo meramente esemplificativo ed illustrativo, cavità completamente riempite e cavità parzialmente riempite di materiale cedevole 25.

[0036] Le cavità 23, che possono essere tutte tra loro interconnesse, come illustrato in Fig.4, essendo ad esempio formate dall’intersezione di canali elicoidali di incisione, hanno una profondità preferibilmente costante, indicata con P in Fig.4. Ciò, peraltro, non è necessario e si possono prevedere anche incisioni in cui le cavità hanno profondità differenti in differenti zone della rotella di mollettatura 7. In generale, il materiale cedevole 25 riempie le cavità 23 per almeno una parte della loro profondità P. Vantaggiosamente, per una maggiore efficienza, il materiale elasticamente cedevole 25 è applicato su tutto il fondo delle cavità 23, anche se non necessariamente arriva a riempire le cavità fino alla sommità delle protuberanze 21.

[0037] Da un punto di vista costruttivo, può essere preferibile riempire le cavità 23 integralmente di materiale cedevole 25, ed eventualmente coprire anche le superfici di testa 21.1 delle protuberanze 21. In occasione del primo utilizzo della rotella di mollettatura, ad esempio anche facendo funzionare la rotella di mollettatura 7 sul contro-rullo 9 senza materiale nastriforme N interposto, l’eccedenza di materiale cedevole 25 che copre le superfici di testa 21.1 delle protuberanze 21 può essere rimosso per effetto dell’usura nella zona di contatto con il contro-rullo 9.

[0038] Durante il normale funzionamento del gruppo di mollettatura 1, fibre cellulosiche rilasciate dai veli V1, V2 che formano il materiale nastriforme N tendono ad accumularsi negli spazi vuoti costituiti dalle cavità 23 tra le protuberanze 21. Se questi spazi vuoti sono integralmente riempiti di materiale cedevole 25, questo impedisce l’accumulo di fibre. Se, viceversa, le cavità 23 non sono integralmente riempite di materiale cedevole 25, questo tende a deformarsi per schiacciamento dovuto alla pressione del contro-rullo 9 e delle eventuali fibre accumulatesi. Quando la pressione generata dalla cooperazione tra rotella di mollettatura 7 e contro-rullo 9 cessa, il materiale cedevole 25 tende ad espandersi, espellendo l’accumulo di fibre dalla cavità 23 o facilitandone la rimozione durante normali interventi di manutenzione e pulizia del gruppo di mollettatura 1.

[0039] Conseguentemente, viene evitato l’accumulo di fibre nelle cavità 23 ed il loro compattamento nelle cavità delle superfici laterali delle rotelle. In pratica, il materiale cedevole, preferibilmente cedevole elasticamente, accumula energia di deformazione nella gola tra rotella di mollettatura 7 e contro-rullo 9 in caso di presenza di fibre, e rilascia energia elastica, espandendosi quando cessa la pressione nella gola di mollettatura, con ciò espellendo le fibre ed eventuali altri detriti dalle cavità 23. Nel caso in cui il materiale cedevole riempia completamente le cavità 23 si impedisce anche il minimo accumulo di fibre cellulosiche.

[0040] Mentre l'invenzione è stata descritta in termini di varie specifiche forme realizzative, sarà chiaro agli esperti del ramo che molte modifiche, cambiamenti e omissioni sono possibili senza uscire dallo spirito e dall'ambito delle rivendicazioni.

Claims

ORGANO DI MOLLETTATURA, GRUPPO DI MOLLETTATURA PER UNIRE VELI DI MATERIALE CELLULOSICO, E METODO Rivendicazioni 1. Un organo di mollettatura (7) per un gruppo di mollettatura, avente una superficie laterale comprendente una pluralità di protuberanze (21) distanziate da cavità (23), caratterizzato dal fatto che le cavità sono almeno parzialmente riempite in materiale cedevole (25).
2. L’organo della rivendicazione 1, in cui il materiale cedevole riempie tutte le cavità dell’organo di mollettatura (7) almeno per una parte della loro profondità.
3. L’organo della rivendicazione 1 o 2, in cui il materiale cedevole (25) è un materiale elastico, in particolare un polimero.
4. L’organo di una o più delle rivendicazioni precedenti, configurato come una rotella di mollettatura (9).
5. L’organo di contrasto di una o più delle rivendicazioni 1 a 3, configurato come un rullo di mollettatura.
6. Un gruppo di mollettatura comprendente: un supporto (3); almeno un organo di mollettatura (7) come da una o più delle rivendicazioni precedenti, montata su detto supporto; almeno un organo di contrasto (9) cooperante con l’organo di mollettatura; organi di pressione (13) atti a sollecitare l’organo di mollettatura (7) contro l’organo di contrasto (9).
7. Il gruppo di mollettatura della rivendicazione 6, in cui l’organo di contrasto (9) ha una superficie cilindrica, preferibilmente liscia, cooperante con la superficie laterale dell’organo di mollettatura (7).
8. Il gruppo di mollettatura della rivendicazione 6 o 7, in cui l’organo di mollettatura è una rotella di mollettatura (7) e l’organo di contrasto è un contro-rullo
9. Un metodo per unire tramite giunzione meccanica una pluralità di veli (V1, V2) di un materiale nastriforme (N); il metodo comprendendo le seguenti fasi: alimentare i veli in una gola di mollettatura (10) tra un organo di mollettatura (7) e un organo di contrasto (9), in cui l’organo di mollettatura comprende una superficie laterale provvista di una pluralità di protuberanze (21) distanziate da cavità (23), e in cui le cavità (23) sono almeno parzialmente riempite in materiale cedevole (25); premere l’organo di mollettatura contro l’organo di contrasto, generando una pressione sui veli (V1, V2) che ne provoca la giunzione meccanica reciproca.
10. Il metodo della rivendicazione 9, in cui il materiale cedevole è un materiale elastico, in particolare un polimero.
11. Un metodo per produrre un organo di mollettatura, comprendente le seguenti fasi: incidere una superficie laterale di organo di mollettatura e formare su di esso una zona provvista di protuberanze (21) e cavità (23); applicare, almeno sul fondo delle cavità (23) un materiale cedevole (25).
12. Il metodo della rivendicazione 11, in cui il materiale cedevole è un materiale elastico, in particolare un polimero.
13. Il metodo della rivendicazione 11 o 12, in cui il materiale cedevole (25) viene applicato fino a riempire completamente dette cavità (23).