IT201900006340A1 - Dispositivo per il trattamento degli scarti di materiale in foglio - Google Patents

Description

"Dispositivo per il trattamento degli scarti di materiale in foglio"

DESCRIZIONE

Campo tecnico

La presente invenzione è relativa ad un dispositivo per il trattamento degli scarti di materiale in foglio. In particolare, il dispositivo oggetto della presente invenzione è utilizzabile nel campo della produzione e della rifilatura del cartone ondulato. Nel contesto della presente descrizione si farà riferimento a fogli di cartone ondulato, senza tuttavia perdere in generalità.

Stato della tecnica

Nello stato della tecnica, è noto un procedimento per la produzione di cartone ondulato. Tale procedimento comprende la fase di predisporre un primo foglio di carta e di farlo avanzare ad una prima velocità. Il primo foglio di carta viene ricoperto di colla.

Successivamente un secondo foglio di carta viene deposto sul primo foglio, facendolo avanzare ad una seconda velocità, in particolare maggiore della prima velocità. A causa della differenza fra la prima e la seconda velocità, il secondo foglio aderisce solo in parte al primo e, durante l’adesione, viene corrugato. Un terzo foglio viene quindi deposto e incollato sul secondo, definendo quindi il foglio di cartone ondulato.

I fogli di cartone ondulato, prodotti con il procedimento sopra descritto, presentano bordi irregolari, che devono quindi essere rifiniti. L’operazione di rifinitura produce degli scarti. Tali scarti hanno sostanzialmente la forma di strisce allungate di cartone ondulato, e devono essere smaltiti.

Nella tecnica nota, per lo smaltimento degli scarti sopracitati viene impiegato un dispositivo detto ventilatore sminuzzatore. Tale dispositivo comprende un ventilatore ad alta potenza provvisto di pale. Su ciascuna pala è ricavata una lama. Durante il funzionamento del ventilatore sminuzzatore, gli scarti vengono risucchiati dalla rotazione delle pale e vengono quindi sminuzzati dalle lame.

Problema della tecnica nota

Svantaggiosamente, tale ventilatore sminuzzatore utilizza una potenza elettrica elevata per poter risucchiare gli scarti e mettere in rotazione le pale.

In aggiunta, le pale del ventilatore con il tempo tendono a consumarsi e quindi l’affidabilità del macchinario si riduce col tempo.

RIASSUNTO DELL’INVENZIONE

In questo contesto, il compito tecnico alla base della presente invenzione è proporre un dispositivo per il trattamento degli scarti di materiale in foglio che superi gli inconvenienti della tecnica nota sopra citati.

In particolare, è scopo della presente invenzione mettere a disposizione un dispositivo per il trattamento degli scarti di materiale in foglio che permetta di ridurre il consumo energetico dell’impianto.

Ulteriore scopo della presente invenzione è quello di predisporre un dispositivo maggiormente affidabile.

Il compito tecnico precisato e gli scopi specificati sono sostanzialmente raggiunti da un dispositivo per il trattamento degli scarti di materiale in foglio comprendente le caratteristiche tecniche esposte in una o più delle unite rivendicazioni.

In particolare, un dispositivo per il trattamento di scarti di materiale in foglio secondo la presente invenzione comprende una coppia di rulli configurati per essere controrotanti e paralleli tra di loro.

Ciascun rullo presenta un rispettivo asse di rotazione e comprende una pluralità di sezioni. Ciascuna sezione presenta un asse centrale coincidente con l’asse di rotazione del rispettivo rullo. Inoltre, ciascuna sezione presenta una superficie laterale che si sviluppa attorno all’asse centrale e ha una distanza caratteristica dall’asse centrale. Si noti che la distanza caratteristica di ciascuna sezione è diversa rispetto alla distanza caratteristica delle sezioni adiacenti.

Ciascuna sezione di ciascun rullo è contrapposta ad una corrispondente sezione dell’altro rullo per definire una coppia di sezioni. In particolare, ciascuna coppia comprende una sporgenza disposta sulla rispettiva superficie laterale di una delle sezioni, e un incavo sulla rispettiva superficie laterale dell’altra sezione. Tale sporgenza è inseribile nell’incavo durante la rotazione dei rulli.

Il dispositivo secondo la presente invenzione risolve il problema tecnico. In particolare, poiché le superfici laterali delle sezioni hanno diverse distanze caratteristiche rispetto all’asse di rotazione dei rulli, il dispositivo è in grado di eseguire un primo taglio lungo una direzione longitudinale dello scarto di cartone. Così facendo, il singolo scarto viene diviso in una pluralità di strisce ciascuna avente larghezza pari alla larghezza della corrispondente coppia di sezioni dei rulli.

Nella forma realizzativa preferita, ciascuna sporgenza è disposta ad una distanza angolare maggiore di 0° rispetto alle sporgenze delle sezioni adiacenti.

Inoltre, l’accoppiamento sporgenza-incavo in ciascuna coppia di sezioni consente di effettuare un taglio lungo una direzione trasversale durante la rotazione dei rulli, in modo tale da ridurre la lunghezza delle strisce.

Vantaggiosamente, il consumo di energia del dispositivo in accordo con la presente invenzione risulta sensibilmente ridotto.

Inoltre, il dispositivo risulta essere più affidabile nel tempo e meno ingombrante, in quanto è in grado di eseguire il taglio degli scarti senza coltelli.

In aggiunta, il taglio viene eseguito in maniera più sistematica e senza la necessità di correnti d’aria.

ELENCO DELLE FIGURE

Ulteriori caratteristiche e vantaggi della presente invenzione appariranno maggiormente chiari dalla descrizione indicativa, e pertanto non limitativa, di una forma di realizzazione preferita ma non esclusiva di un dispositivo per lo smaltimento degli scarti del cartone ondulato, come illustrato negli uniti disegni in cui:

- la Figura 1 è una vista frontale di una prima forma realizzativa di un dispositivo per lo smaltimento degli scarti del cartone ondulato secondo la presente invenzione;

- la Figura 2 è una vista laterale del dispositivo di figura 1;

- la Figura 3 è una vista frontale di un primo particolare del dispositivo di figura 1;

- la Figura 4 è una vista prospettica di un secondo particolare del dispositivo di figura 1;

- la Figura 5 è una vista prospettica di un terzo particolare del dispositivo di figura 1 in accordo con una prima forma realizzativa;

- la Figura 6 è una vista prospettica di un terzo particolare del dispositivo di figura 1 in accordo con una seconda forma realizzativa;

- la Figura 7 è una vista frontale di una seconda forma realizzativa del dispositivo per lo smaltimento degli scarti del cartone secondo la presente invenzione; e - la Figura 8 è una vista dall’alto del dispositivo di figura 1 durante il trattamento di scarti di materiale in foglio.

DESCRIZIONE DETTAGLIATA

Con riferimento alle figure allegate, con 1 è indicato un dispositivo per il trattamento di scarti S di materiale in foglio secondo la presente invenzione. A puro titolo di esempio, il materiale in foglio può essere cartone ondulato.

In particolare, il dispositivo 1 è in grado di tagliare gli scarti S e di espellere una pluralità di strisce SN di dimensioni molto inferiori. All’interno del dispositivo 1 gli scarti S si muovono lungo una direzione di avanzamento D, come mostrato ad esempio in figura 8.

Nel dettaglio, ciascuno scarto S presenta una lunghezza lungo una direzione longitudinale L di sviluppo prevalente e una larghezza lungo una direzione trasversale T orientata sostanzialmente perpendicolarmente rispetto alla direzione longitudinale L. Si noti che, in uso, lo scarto S viene inserito nel dispositivo 1 orientando la direzione di sviluppo prevalente, tipicamente la direzione longitudinale L, sostanzialmente parallelamente alla direzione di avanzamento D.

Con particolare riferimento alla figura 8, il dispositivo 1 comprende un telaio 15. Tale telaio 15 presenta un’apertura di ingresso 15a e un’apertura di uscita 15b. Le aperture di ingresso 15a e di uscita 15b hanno la funzione di consentire rispettivamente l’ingresso degli scarti S nel dispositivo 1 e l’espulsione delle strisce SN.

Con maggior dettaglio, il dispositivo 1 comprende due rulli 2, 3 configurati per essere controrotanti e paralleli tra di loro. Opzionalmente, i rulli possono essere più di due, eventualmente anche in numero dispari. In particolare, i rulli 2, 3 sono girevolmente collegati al telaio 15 ed ancor più in particolare sono disposti fra l’apertura di ingresso 15a e l’apertura di uscita 15b. Tali rulli 2, 3 hanno la funzione di trascinare e sminuzzare gli scarti S.

Con particolare riferimento alla figura 1, ciascun rullo 2, 3 presenta un rispettivo asse di rotazione A, B. Tali assi di rotazione A, B sono preferibilmente sostanzialmente paralleli fra loro.

Come verrà meglio precisato in una parte successiva della presente descrizione, il secondo rullo 3 ruota con una velocità multipla o sottomultipla, preferibilmente pari a metà, della velocità di rotazione del primo rullo 2. Vantaggiosamente, questo facilita il trasporto del foglio di scarto S attraverso il dispositivo 1 in quanto, grazie a questa differenza di velocità, il foglio viene costantemente mantenuto in tensione e trascinato attraverso i due rulli 2, 3 lungo la direzione di avanzamento D. In altre parole, viene generato un effetto di trascinamento meccanico dovuto alla differenza di velocità tra le velocità di rotazione dei rulli 2, 3.

Più in dettaglio, ciascun rullo 2, 3 comprende una pluralità di sezioni 5, 6. In particolare, il primo rullo 2 comprende una pluralità di prime sezioni 5. Analogamente, il secondo rullo 3 comprende una pluralità di seconde sezioni 6. Nella forma realizzativa preferita, il numero di sezioni 5, 6 per ogni rullo 2, 3 è quattro. In forme realizzative alternative, non illustrate, il numero di sezioni 5, 6 per ciascun rullo 2, 3 può essere qualsivoglia.

Con ulteriore dettaglio, ciascuna sezione 5, 6 ha una forma prismatica ed in particolare cilindrica. Inoltre, ciascuna sezione 5, 6 presenta un asse centrale, in particolare coincidente con l’asse di rotazione A, B del rispettivo rullo 2, 3. Ciascuna sezione 5, 6 presenta una larghezza, vale a dire un’estensione lungo l’asse di rotazione A, B del rispettivo rullo 2, 3. La larghezza di ciascuna sezione 5, 6 definisce la larghezza di ciascuna striscia trattata.

Ciascuna sezione 5, 6 presenta una superficie laterale 5a, 6a che si sviluppa attorno all’asse centrale. La superficie laterale 5a, 6a presenta una distanza caratteristica dall’asse di rotazione A, B.

Ciascuna seconda sezione 6a comprende delle nervature 12a ricavate in corrispondenza della rispettiva superficie laterale 6a. In particolare, nella forma realizzativa mostrata in figura 5 tali nervature 12a si estendono lungo l’intera superficie laterale 6a. Al contrario, nella forma realizzativa mostrata in figura 6 le nervature 12a si estendono solo parzialmente sulle rispettive superfici laterali 6a. Ciascuna seconda sezione 6 comprende in particolare tre nervature 12a che si sviluppano circonferenzialmente sulla superficie laterale 6a della rispettiva seconda sezione 6.

Come mostrato ad esempio nella figura 3, ciascuna prima sezione 5 è contrapposta ad una corrispondente seconda sezione 6 per definire una coppia 10 di sezioni 5, 6. Tipicamente le superfici laterali 5a, 6a delle sezioni 5, 6 di ciascuna coppia 10 sono poste ad una distanza dipendente dallo spessore dello scarto S da lavorare. Preferibilmente, la distanza è minore dello spessore dello scarto S. Di conseguenza lo scarto S è tenuto teso, e viene trascinato e tranciato in maniera efficace.

Si noti che la distanza caratteristica dall’asse di rotazione è diversa per ciascuna sezione 5, 6 rispetto alle sezioni 5, 6 adiacenti dello stesso rullo 2, 3. Inoltre, le distanze caratteristiche della prima 5 e della seconda sezione 6 di ciascuna coppia 10 sono diverse fra loro.

Nella forma realizzativa preferita, le sezioni 5, 6 adiacenti si alternano fra un primo e un secondo valore della distanza caratteristica. Si noti che, quando le sezioni 5, 6 hanno forma cilindrica, la distanza caratteristica definisce il raggio del cilindro. Nella forma realizzativa preferita, se la prima sezione 5 di ciascuna coppia 10 presenta il primo valore di distanza caratteristica, la seconda sezione 6 presenta il secondo valore, e viceversa. In ulteriori forme realizzative non illustrate della presente invenzione, i valori della distanza caratteristica possono essere più di due. In ogni caso, affinché il taglio longitudinale possa essere effettuato, i valori di distanza caratteristica di due sezioni 5, 6 adiacenti sono diversi fra loro.

Si noti che, disposte fra le sezioni 5, 6, ciascun rullo 2, 3 presenta delle superfici trasversali 5b, 6b. Tali superfici trasversali 5b, 6b si sviluppano perpendicolarmente all’asse centrale. In particolare, le superfici trasversali 5b, 6b delimitano le sezioni 5, 6 lungo l’asse di rotazione A, B del rispettivo rullo 2, 3. Con particolare riferimento alle figure 3 e 4, si noti che le superfici trasversali 5b, 6b presentano una forma ad anello. In altre parole, poiché le superfici laterali 5a, 6a hanno diverse distanze caratteristiche rispetto all’asse di rotazione A, B dei rulli, ciascun rullo 2, 3 presenta un profilo a scalini lungo il rispettivo asse di rotazione A, B.

Come si può rilevare dalle figure 4, 5 e 6, il profilo a scalini di ciascun rullo 2, 3 è definito dall’alternarsi di superfici laterali 5a, 6a e superfici trasversali 5b, 6b lungo la direzione dell’asse di rotazione A, B dei rulli.

Come conseguenza della struttura “a scalini”, ciascun rullo 2, 3 presenta una pluralità di spigoli 5c, 6c che circondano il rispettivo asse di rotazione A, B. In particolare, gli spigoli 5c, 6c sono definiti da segmenti in comune fra una rispettiva superfice laterale 5a, 6a e una corrispondente superficie trasversale 5b, 6b. In uso, gli spigoli 5c, 6c consentono di effettuare il taglio lungo la direzione longitudinale L di ciascuno scarto S.

Giova rilevare che ciascuna coppia 10 comprende almeno una sporgenza 11 sulla superficie laterale 5a, 6a di una delle due sezioni 5, 6. Inoltre, ciascuna coppia 10 comprende almeno un incavo 12b su ciascuna superficie laterale 5a, 6a dell’altra sezione 5, 6. La sporgenza 11 è configurata per essere inseribile nell’incavo 12b durante la rotazione dei rulli 2, 3. In uso, lo scarto S da trattare viene spinto all’interno dell’incavo 12b dalla sporgenza 11 e, di conseguenza, viene tranciato trasversalmente in maniera netta. Nella forma realizzativa preferita le sporgenze 11 sono ricavate sulla prima sezione 5, mentre gli incavi 12b sono ricavati sulla seconda sezione 6 di ciascuna coppia 10. In forme realizzative alternative, non illustrate, le sporgenze 11 possono essere poste sulla seconda sezione 6 e gli incavi 12b possono essere collocati sulla prima sezione 5. In un’ulteriore forma realizzativa, le sporgenze 11 e gli incavi 12b possono essere posti in parte sulle prime sezioni 5 e in parte sulle seconde sezioni 6.

Si noti che, nella forma realizzativa mostrata in figura 6 gli incavi 12b sono ricavati in corrispondenza delle nervature 12a.

Come accennato precedentemente, i rulli 2, 3 si muovono a velocità diverse. Di conseguenza, la sporgenza 11 e l’incavo 12b di ciascuna coppia 10 sono disposti angolarmente sulla rispettiva sezione 5, 6 in modo tale da incontrarsi durante la rotazione dei rulli 2, 3.

Si noti che il numero di incavi 12b è legato al rapporto tra le velocità di rotazione dei due rulli 2, 3 e al numero di sporgenze 11. In particolare, nella forma realizzativa preferita, il primo rullo 2 presenta una singola sporgenza 11. Fissata la velocità di rotazione del primo rullo 2 pari al doppio della velocità di rotazione del secondo rullo 3, sul secondo rullo 3 sono quindi ricavati due incavi 12b in posizioni diametralmente opposte. Durante una rotazione completa del secondo rullo 3, ciascun incavo 12b incontra una volta la singola sporgenza 11 del primo rullo 2. Come mostrato in figura 8, vantaggiosamente, questo consente di tagliare lo scarto S in una pluralità di strisce ST più corte lungo la direzione trasversale T.

Opzionalmente, ciascuna prima sezione 5 può presentare due o più sporgenze 11. Di conseguenza, ciascuna seconda sezione 6 comprenderà un numero di incavi 12b multiplo rispetto al numero di sporgenze 11 in base al rapporto tra le velocità di rotazione e al numero di sporgenze 11.

In un’altra forma realizzativa, non illustrata, il secondo rullo 3 può presentare una velocità di rotazione doppia rispetto al primo rullo 2. In questo caso, le seconde sezioni 6 presentano due incavi 12 mentre le prime sezioni 5 presentano una sporgenza 11.

Si noti che ciascuna sporgenza 11 è disposta ad una distanza angolare maggiore di 0° rispetto alle sporgenze 11 delle prime sezioni 5 adiacenti. Analogamente, ciascun incavo 12 è disposto ad una distanza angolare maggiore di 0° rispetto agli incavi 12 delle seconde sezioni 6 adiacenti. Con particolare riferimento alle figure 4, 5 e 6, le sporgenze 11 e gli incavi 12 sono sfasati di 90° rispetto alla sporgenza 11 o all’incavo 12 adiacente. In forme realizzative alternative, non illustrate, la separazione angolare fra le sporgenze 11 e fra gli incavi 12 può essere qualsivoglia. Vantaggiosamente, questo permette di applicare un taglio trasversale sfalsato su ciascuna striscia in cui viene tagliato lo scarto S, come mostrato ad esempio in figura 8. In aggiunta, dato che le sporgenze 11 sono sfasate, il taglio trasversale avviene in tempi diversi riducendo il consumo energetico del dispositivo.

Nella forma realizzativa preferita, ciascuna sporgenza 11 comprende una pluralità di denti 11a. Nella forma realizzativa mostrata nella figura 4, ciascuna sporgenza 11 comprende tre denti 11a.

Il dispositivo 1 comprende inoltre dei mezzi di movimentazione 13. Con particolare riferimento alla figura 1, i mezzi di movimentazione 13 sono collegati al primo rullo 2. In una forma realizzativa, alternativa, non illustrata, i mezzi di movimentazione 13 possono essere collegati al secondo rullo 3. In questo caso, i mezzi di trasmissione 14 faranno ruotare il primo rullo 2 con una velocità pari ad un multiplo o ad un sottomultiplo della velocità del secondo rullo 3. In un’ulteriore forma realizzativa non illustrata, i mezzi di movimentazione 13 possono essere collegati ad entrambi i rulli 2, 3.

Tali mezzi di movimentazione 13 comprendono almeno un motore elettrico 13a.

Nella forma realizzativa di figura 1, tale motore elettrico 13a è collegato direttamente al primo rullo 2. Nella forma realizzativa mostrata in figura 7, i mezzi di movimentazione 13 comprendono inoltre due pulegge 13b disposte fra il motore elettrico 13a ed il primo rullo 2. Una cinghia 13c è collegata alle pulegge 13b in modo tale da consentire al motore elettrico 13a di azionare il primo rullo 2. In una forma realizzativa alternativa, non illustrata, i mezzi di movimentazione 13 non comprendono le pulegge 13b, e la cinghia 13c, e il motore elettrico 13a è collegato direttamente al primo rullo 2. In una forma realizzativa alternativa, non illustrata, i mezzi di movimentazione 13 comprendono due motori elettrici 13a, ciascuno collegato a un rispettivo rullo 2, 3.

Il dispositivo 1 comprende inoltre dei mezzi di trasmissione 14 disposti fra i rulli 2, 3. Tali mezzi di trasmissione 14 sono configurati per far ruotare il secondo rullo 3 con una velocità pari ad un multiplo o ad un sottomultiplo della velocità di rotazione del primo rullo 2, come sopra descritto.

Come mostrato ad esempio nella figura 2, i mezzi di trasmissione 14 comprendono una coppia di ingranaggi 14a, 14b che ingranano l’uno sull’altro in modo da trasferire il moto dal primo 2 al secondo rullo 3. In dettaglio, un primo ingranaggio 14a è coassiale al primo rullo 2. Analogamente, un secondo ingranaggio 14b è coassiale al secondo rullo 3. Preferibilmente, come conseguenza al fatto di avere velocità di rotazione multiple una dell’altra, il secondo ingranaggio 14b presenta un diametro doppio del primo ingranaggio 14a.

Si noti che, nella forma realizzativa avente due motori elettrici 13a, i mezzi di trasmissione 14 non sono presenti.

Claims (10)

1. RIVENDICAZIONI 1. Dispositivo (1) per il trattamento di scarti (S) di materiale in foglio comprendente - un primo (2) e un secondo rullo (3) configurati per essere controrotanti e paralleli tra di loro, ciascun rullo (2, 3) presentando un rispettivo asse di rotazione (A, B), detto primo rullo (2) comprendendo una pluralità di prime sezioni (5), detto secondo rullo (3) comprendendo una pluralità di seconde sezioni (6); - ciascuna sezione (5, 6) presentando un asse centrale coincidente con l’asse di rotazione (A, B) del rispettivo rullo (5, 6); ciascuna sezione (5, 6) presentando una superficie laterale (5a, 6a) sviluppantesi attorno a detto asse centrale e avente una distanza caratteristica da detto asse centrale; la distanza caratteristica di ciascuna sezione (5, 6) essendo diversa rispetto alla distanza caratteristica delle sezioni (5, 6) adiacenti; - ciascuna prima sezione (5) essendo contrapposta ad una corrispondente seconda sezione (6) per definire una coppia (10) di sezioni, ciascuna coppia (10) comprendendo una sporgenza (11) disposta sulla rispettiva superficie laterale (5a, 6a) di una di dette sezioni (5) e un incavo (12) sulla rispettiva superficie laterale (5a, 6a) dell’altra sezione (6); detta sporgenza (11) essendo inseribile in detto incavo (12) durante la rotazione di detti rulli (2, 3).
2. 2. Dispositivo (1) secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto di comprendere mezzi di movimentazione (13) collegati ad almeno uno di detti rulli (2), in particolare collegati a detto primo rullo (2).
3. 3. Dispositivo (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui detto secondo rullo (3) è configurato per ruotare con una velocità avente un valore multiplo o sottomultiplo della velocità di rotazione del primo rullo (2).
4. 4. Dispositivo (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto di comprendere mezzi di trasmissione (14) disposti tra detti rulli (2, 3).
5. 5. Dispositivo (1) secondo la rivendicazione 4, in cui detti mezzi di trasmissione (14) comprendono una coppia di ingranaggi (14a, 14b) ciascuno coassiale ad un rispettivo rullo (2, 3).
6. 6. Dispositivo (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui ciascuna prima sezione (5) presenta almeno una sporgenza (11) e ciascuna seconda sezione (6) presenta almeno un incavo (12b).
7. 7. Dispositivo (1) secondo la rivendicazione precedente, ciascuna sporgenza (11) presenta una distanza angolare maggiore di 0° rispetto alle sporgenze delle sezioni (5) adiacenti.
8. 8. Dispositivo (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui le sezioni (5, 6) di ciascun rullo (2, 3) si alternano fra un primo e un secondo valore di detta distanza caratteristica.
9. 9. Dispositivo (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui le distanze caratteristiche della prima (5) e della seconda sezione (6) di ciascuna coppia (10) sono diverse fra loro.
10. 10. Dispositivo (1) secondo qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui ciascuna sezione (5, 6) ha sostanzialmente la forma di un cilindro, detta distanza caratteristica definendo un raggio di detto cilindro.