IT9020083A1 - Macchina automatica per il taglio di strisce in materiale flessibile - Google Patents

Description

Vantaggiosamente, ogni carrello dispone di freni pneumatici per il bloccaggio in posto.

Sono note macchine per il taglio longitudinale di strisce continue in materiale flessibile, quale carta cartone, film plastici, ecc.

Tali macchine comprendono una pluralità di lame rotanti, chiamate coltelli, ognuna con un rispettivo controcoltello sul lato opposto della striscia di carta da tagliare, tale striscia essendo generalmente srotolata da una bobina di alimentazione in ingresso alla macchina e la pluralità di strisce da essa ricavate essendo arrotolate ognuna su una rispettiva bobina di uscita.

Di solito, i coltelli ed i controcoltelli sono supportati in modo da poterne regolare manualmente la posizione in direzione trasversale alla striscia da tagliare, così da potere predisporre la macchina per il taglio di strisce più o meno ampie.

Tale predisposizione viene quindi eseguita dall'operatore, in modo manuale e a macchina ferma, prima dell'inizio delle operazioni di taglio.

Inoltre, essendo l'azione tagliente di coltello e controcoltello ricavata dalla contrapposizione laterale di essi (con una azione che si potrebbe paragonare a quella delle lame di una forbice) almeno uno dei due (generalmente il coltello) ha un dispositivo di accostamento trasversale (ad esempio a comando pneumatico) alla superficie laterale del rispettivo controcoltello. Tale dispositivo (solitamente di tipo tutto o niente) non permette però una regolazione delle forze di contatto dalle quali dipende notevolmente la qualità del taglio.

Le operazioni da eseguire per avviare una macchina di tecnica nota sono quindi riassumibili in: posizionare i controcoltelli nella posizione trasversale corrispondente alla posizione di taglio voluta; posizionare successivamente i coltelli in posizione prossima ai rispettivi controcoltelli; porre la striscia fra coltelli e controcoltelli; azionare il dispositivo di accostamento dei coltelli ai controcoltelli così da avviare il taglio; e infine azionare lo scorrimento della striscia .

Una volta iniziato il taglio, se per un motivo qualsiasi le strisce risultanti non risultano di dimensioni corrette, bisogna spegnere la macchina e ripetere dall'inizio le operazioni di posizionamento descritte. Ciò si traduce ovviamente in una grande perdita di tempo.

Inoltre, se l'operazione di taglio deve continuare per più bobine e se ogni taglio deve coincidere con dei riferimenti sulla striscia srotolata da ogni bobina (come ad esempio, stampe, fustellature, ecc .} si avrà che, per le tolleranze tipiche nalla preparazione di tali riferimenti, passando da una bobina alla successiva occorrerà riposizionare i coltelli ed i controcoltelli, precludendo la possibilità di una operazione di taglio continuativa utilizzando, ad esempio, dispositivi di cambio automatico delle bobine.

Inoltre, la maggior parte delle macchine di tecnica nota hanno un meccanismo di aggancio di ogni coltello al rispettivo controcoltello da azionare per poterli muovere contemporanemente agendo solo su uno dei due. Un tale meccanismo obbliga però a togliere completamente la striscia sottoposta a taglio rendendo ancora più lunghe le operazioni di regolazione .

Scopo generale della presente invenzione è ovviare agli inconvenienti sopra menzionati fornendo una macchina di taglio trasversale di una striscia in materiale flessibile, che abbia coltelli e controcoltelli mobili singolarmente per il reciproco accostamento e lo spostamento trasversale della posizione di taglio, anche durante il funzionamento della macchina, con rapidità e precisione .

In vista di tale scopo si è pensato di realizzare, secondo l'invenzione, una macchina per il taglio longitudinale, mediante una pluralità di coltelli e rispettivi affrontati controcoltelli rotanti, di una striscia continua in materiale flessibile alimentata fra di essi, caratterizzata dal fatto che i coltelli e i controcoltelli sono supportati singolarmente da carrelli mobili lungo una prima ed una seconda guida, rispettivamente, disposte sulle due facce della striscia da tagliare, sostanzialmente parallele alla superficie di essa e trasversalmente alla sua estensione, ogni carrello comprendendo un motore elettrico con accoppiamento cinematico alla rispettiva guida per lo spostamento lungo di essa e un dispositivo sensore della sua posizione, ogni coltello e rispettivo controcoltello essendo relativamente avvicinabili ed allontanabili in direzione perpendicolare alla striscia continua da tagliare, mediante un attuatore a movimento lineare, tutti i motori, tutti i dispositivi sensori e tutti gli attuatori a movimento lineare essendo connessi per il funzionamento ad un dispositivo di comando di posizionamento controllato dei coltelli e dei controcoltelli.

Per rendere più chiara la spiegazione dei principi innovativi della presente invenzione ed i suoi vantaggi rispetto alla , tecnica nota si descriverà di seguito, con l'aiuto dei disegni allegati, una possibile realizzazione esemplificativa applicante tali principi. Nei disegni:

-figura 1 rappresenta una vista in alzata laterale schematica di una macchina di taglio secondo 1 'invenzione;

-figura 2 rappresenta una vista sostanzialmente frontale, parzialmente sezionata, di una parte della macchina di figura 1;

-figura 3 rappresenta una vista schematica in sezione di un particolare della macchina di figura 1;

-figura 4 rappresenta una vista in spaccato, sezionata lungo la linea IV-IV di figura 3;

-figura 5 rappresenta una vista schematica di una parte della macchina di figura 1;

-figura 6 rappresenta una vista in sezione parziale lungo un piano mediano di un particolare della macchina di figura 1.

Con riferimento alle figure, una macchina realizzata secondo la presente invenzione ed indicata genericamente con 10 è schematicamente mostrata in figura 1, dove è asportata la parete in primo piano per mostrare le parti di interesse.

Tale macchina 10 comprende una struttura di supporto 11 alla quale sono supportate due travi scatolari 12 nelle quali scorrono (come bene si vede in figura 2) pluralità di carrelli 27 con parte sporgente 13, supportanti ognuno, rispettivamente, gruppi di coltello 14 e gruppi di controcoltello 15. Fra i gruppi 14 e 15 si srotola una striscia da tagliare 16 proveniente da una bobina 17, mentre le pluralità di strisele tagliate si arrotolano ciascuna su di una bobina di uscita 18.

Essendo le pluralità di carrelli 27, superiori ed inferiori, esenzialmente uguali fra loro, di seguito si descriverà uno solo di essi. Nelle figure mostranti più di un carrello si indicheranno le parti omonime con lo stesso numero seguito dal suffisso "primo".

Come bene si vede in figura 2, ogni gruppo di controcoltello comprende un bordo di battuta 19 messo in rotazione da un motore coassiale 20 (del tipo ad esempio a rotore esterno). Ogni gruppo di coltello comprende una ruota folle 21 supportante una lama circonferenziale 22. La ruota folle è connessa allo stelo 23 di un azionatore lineare 24 per essere accostabile alla striscia da tagliare in direzione normale al piano di scorrimento di essa. Come mostrato in figura.3, la parte di carrello 27 interna alla rispettiva trave di supporto 12, alla quale è connessa attraverso una fessura 28, trasversale all'intera lunghezza della trave, una flangia 26 per il supporto del gruppo di coltello o di controcoltello.

Il carrello 27 scorre lungo una guida a sfere 29 fissata internamente alla trave 12 e comprende un motoriduttore elettrico 30 con pignone 31 ingranante in una cremagliera estendentesi trasversalmente alla trave 12.

Il carrello comprede inoltre un sensore di posizione 33 scorrente lungo una riga ottica 34 estendentesi trasversalmente alla trave per fornire la posizione del carrello rispetto alla trave 12. Il carrello comprende anche freni idraulici composti da stantuffi 35 alimentati attraverso tubazioni 36, 37 e all'azionamento prementi contro una parete interna della trave così da bloccare la posizione del carrello.

Come si vede bene nelle figure 4 e 5, la fessura 28 di scorrimento dei carrelli è chiusa da una lamina metallica 37 attraversante ogni carrello in corrispondenza di un passaggio sagomato 38 con rulli di estremità 39. Ai bordi della fessura 28 sono inoltre poste bande magnetiche 40 per garantire l'aderenza della lamina metallica 37 alla trave. In tale modo si evitano penetrazioni di scarti di taglio all'interno della trave.

Come si vede particolarmente in figura 5, ogni carrello 27 comprende da un lato un sensore di prossimità 41 e dall'altro lato una squadretta di attivazione 42, così che ogni carrello può rilevare l'eccessivo avvicinarsi di un altro carrello scorrente sulla stessa trave. Ad esempio, in figura 5 è mostrato parzialmente un secondo carrello con parte sporgente 13' e con la propria squadretta 42' azionante il sensore 41 del carrello con parte spogente 13.

Come mostrato in figura 6, vantaggiosamente ogni ruota folle 21 di supporto di un coltello, comprende un meccanismo molleggiato fornente la possibilità di scorrimento assiale alla lama, così da assorbire tolleranze di lavorazione e di posizionamento di coltello e controcoltello. In particolare, ogni ruota 21 comprende un perno cavo 43, solidale allo stelo 23, e supportante, con interposizione di un cuscinetto 44 per permetterne uno scorrimento assiale relativo, un mozzo 45 a sua volta supportante, mediate cuscinetti 46, un telaio 47 al quale è fissata la lama.22,

Internamente al perno cavo 43 è posta una molla di spinta 48 agente fra un secondo perno 49 fisso al mozzo 45 e una bussola 50, quest'ultima registrabile a vite per regolare la compressione della molla 48.

In tale modo, le sollecitazioni laterali sulla lama 22 agiscono, contro l'azione della molla 48, per fare scorrere assialmente la parte 45 sul perno cavo 43. Regolando la compressione della molla si stabiliscono le entità che le sollecitazioni devono avere per provocare tale scorrimento, così da evitare che semplici irregolarità nella consistenza del materiale da tagliare provochino spostamenti che comporterebbero tagli ondulati ed imprecisi. Come mostrato schematicamente in figura 1, l'intera macchina 10 è controllata da un dispositivo di controllo 25, ad esempio a microprocessore, che comanda i motori dei carrelli l'azionatore lineare dei coltelli, i motori di rotazione dei controcoltelli e tutti i sensori di posizione e di prossimità, nonché il traino per lo srotolamento e il riarrotolamento della striscia di materiale sottoposta a taglio.

Tale dispositivo 25, ad esempio comandabile attraverso una unità 51.a tastiera e visualizzatore, non sarà descritto ulteriormente, essendo di tecnica nota e, specialmente alla luce della seguente descrizione di funzionamento, facilmente immaginabile dal tecnico esperto nell’arte.

Il funzionamento della macchina sopra descritta è il seguente.

Inizialmente si posiziona fra coltello e controcoltello la striscia da tagliare (ad esempio, una striscia di carta, cartone, ecc.).

Si comanda poi, attraverso la tastiera 51, la posizione delle pluralità di carrelli superiori ed inferiori così da posizionarli nella posizione di taglio richiesta e si abbassa ogni coltello che deve essere utilizzato (potendo essere il numero dei coltelli superiore al numero di tagli richiesto) mediante l'azionamento degli stantuffi 24, avviando infine l'operazione di taglio.

La posizione richiesta per ogni taglio, tramite la tastiera o altro dispositivo di ingresso di dati (ad esempio, un supporto magnetico), è elaborata dal dispositivo 25 che comanda il movimento dei carrelli attraverso i motori 30 mentre riceve in retroazione la loro posizione mediante i sensori 33 che leggono lungo la riga ottica 34 le posizioni relative. Eventuali errori o malfunzionamenti o semplicemente comandi incauti da parte dall'operatore, che porterebbero a scontrarsi due carrelli mobili sulla stessa trave di supporto, sono neutralizzati dai sensori di prossimità 41 che arrestano, tramite segnalazione al dispositivo 25, i carrelli se rilevano l'approssimarsi di una squadretta 42.

Grazie alla possibilità di posizionamento preciso offerte da un sistema retrazionato come descritto, è possibile avvicinare coltelli e controcoltelli senza necessità di impiegare ulteriori dispositivi di movimentazione, quali ad esempio cilindri pneumatici, posti nella ruota folle di supporto al coltello, come invece necessario nella tecnica nota.

E' quindi possibile conseguire una precisa regolazione delle forze di contatto fra coltello e controcoltello ottenendo una migliore qualità di taglio.

Eventuali piccole differenze, dovute ad esempio a non completo parallelismo di coltello e controcoltello, vengono assorbite dal dispositivo a molla mostrato in figura 6.

Una volta eseguito il posizionamento il dispositivo 25 attiva i freni 35 così da fissare saldamente i carrelli nelle posizioni raggiunte.

Durante il taglio, se i riscontri da seguire sulla striscia si spostano, o per errori di stampa o per cambio di una bobina con una successiva, basta segnalarlo al dispositivo di controllo 25 che provvede in tale caso ad effettuare le correzioni necessarie, muovendo in sincrono coltelli e rispettivi controcoltelli così da garantire la continuità di taglio.

La segnalazione dello spostamento dei riscontri può essere manuale attraverso la tastiera 51, eseguita dopo rilevazione visiva da parte dell'operatore, oppure può essere automatica mediante sistemi ottici 52, ad esempio a fotocellula, che rilevano la posizione di tali riscontri e la comunicano al dispositivo 25. Tali sistemi ottici sono di per sè di tecnica nota e quindi non ulteriormente descritti, essendo facilmente immaginabili dal tecnico esperto.

Naturalmente, la descrizione sopra fatta di una realizzazione applicante i principi innovativi della presente invenzione è riportata a titolo esemplificativo di tali principi innovativi e non deve perciò essere presa a limitazione dell'ambito di privativa qui rivendicato.

Ad esempio, il meccanismo di trascinamento della striscia da tagliare è di tecnica nota e per tale motivo mostrato solo schematicanmente nei disegni. E' ovvio che il numero di rulli di scorrimento, motorizzati e non, può essere il più vario e la loro disposizione essere diversa anche per adattare la macchina a particolari esigenze, imposte ad esempio dal materiale componente la striscia da tagliare .

Il numero di carrelli effettivamente posseduti dalla macchina sarà funzione del massimo numero di tagli previsti per tale macchina.

Secondo una possibile variante alla macchina sopra descritta, si può pensare, ad esempio per economie costruttive, di realizzare il dispositivo 25 con un circuito di pilotaggio per un solo motore commutabile in sequenza da un carrello all'altro. In tale modo, il dispositivo 25 collega il circuito di pilotaggio ad un carrello, così da potere portare in posizione il carrello stesso, lo blocca con il corrispondente freno 35, commuta l'azionamento elettrico su un altro carrello, lo sposta, ecc. fino ad avere posizionato e bloccato tutti i carrelli della macchina.

Claims (15)

1. RIVENDICAZIONI 1. Macchina per il taglio longitudinale, mediante una pluralità di coltelli (14) e rispettivi affrontati controcoltelli rotanti (15), di una striscia continua (16) in materiale flessibile alimentata fra di essi, caratterizzata dal fatto che i coltelli (14) e i controcoltelli (15) sono supportati singolarmente da carrelli (27) mobili lungo una prima ed una seconda guida (29), rispettivamente, disposte sulle due facce della striscia (16) da tagliare, sostanzialmente parallele alla superficie di essa e trasversalmente alla sua estensione, ogni carrello (27) comprendendo un motore elettrico (30) con accoppiamento cinematico alla rispettiva guida (29) per lo spostamento lungo di essa e un dispositivo sensore (33) della sua posizione, ogni coltello e rispettivo controcoltello essendo relativamente avvicinabili ed allontanabili in direzione perpendicolare alla striscia continua da tagliare, mediante un attuatore (24) a movimento lineare, tutti i motori (30), tutti i dispositivi sensori (33) e tutti gli attuatori a movimento lineare (24) essendo connessi per il funzionamento ad un dispositivo di comando (25) di posizionamento controllato dei coltelli (14) e dei controcoltelli (15).
2. 2. Macchina secondo rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che gli attuatori a movimento lineare (24) spostano i coltelli rispetto ai controcoltelli (15).
3. 3. Macchina secondo rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che il detto dispositivo sensore (33) comprende un sensore di rilevazione di riscontri posti lungo una riga ottica (34) disposta parallela alla rispettiva guida (34).
4. 4. Macchina secondo rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che l'accoppiamento cinematico comprende un pignone (31) azionato dal motore (30) ed ingranante una cremagliera (32) posta parallela alla rispettiva guida (29).
5. 5. Macchina secondo rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che ogni carrello (27) comprende un dispositivo di frenatura comandata per il suo bloccaggio lungo la rispettiva guida (29).
6. 6. Macchina secondo rivendicazione 5, caratterizzata dal fatto che ogni dispositivo di frenatura comprende almeno un pistone mobile (35) con comando a fluido in pressione per essere premuto con una propria superficie di frenatura contro una corrispondente superficie fissa della macchina.
7. 7. Macchina secondo rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che ogni guida (29) è contenuta insieme ai carrelli (27) corrispondenti, in una trave scatolare (12) con apertura longitudinale (28) per il passaggio, per ogni carrello (27), di un supporto (26) di coltelli e controcoltelli.
8. 8. Macchina secondo rivendicazione 7, caratterizzata dal fatto che la apertura longitudinale (28) è chiusa da una lamina (37) passante scorrevolmente in passaggi (38) presenti in ogni supporto (26).
9. 9. Macchina secondo rivendicazione 8, caratterizzata dal fatto che i bordi della apertura longitudinale (28) comprendono magneti (40) di attrazione della lamina (37), realizzata in materiale ferromagnetico.
10. 10. Macchina secondo rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che ogni carrello (27) comprende un sensore di prossimità (41), connesso al dispositivo di comando (25) per la rilevazione del raggiungimento di una distanza minima dagli altri carrelli (27).
11. 11. Macchina secondo rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che ogni coltello è supportato al rispettivo carrello (27) mediante interposizione di mezzi (21) di scorrimento limitato, contro l'azione di una molla, in direzione parallela alla guide.
12. 12. Macchina secondo rivendicazione 11, caratterizzata dal fatto che i mezzi (21) di scorrimento limitato comprendono un perno cavo (43), solidale al supporto del coltello e supportante, con interposizione di un cuscinetto (44) di scorrimento assiale, un mozzo (45) a sua volta supportante, mediate cuscinetti di rotolamento (46), un telaio (47) al quale è fissato il coltello, fra mozzo (45) e perno cavo (43) agendo una molla (48) di spinta assiale .
13. 13. Macchina secondo rivendicazione 12, caratterizzata dal fatto che la molla (48) di spinta assiale agisce su detto perno cavo (43) attraverso una bussola (50) assialmente registrabile nel senso di fornire regolazione alla compressione assiale della molla (48).
14. 14. Macchina secondo rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che lungo il percorso della striscia continua (16) sono posti sensori (52) di rilevazione di riscontri su di essa, tali sensori (52) essendo connessi al dispositivo di comando (25) per comandare lo spostamento dei carrelli (27) nel senso di effettuare tagli in posizioni predefinite rispetto a detti riscontri.
15. 15. Macchina secondo rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che il detto dispositivo di comando (25) comprende una unità (51) di predisposizione e azionamento manuale, composta da una tastiera ed un visualizzatore .