ITBO20100087A1 - Apparato per il taglio di elementi tubolari in materiale cartaceo con unita' laser. - Google Patents

Description

DESCRIZIONE

annessa a domanda di brevetto per INVENZIONE INDUSTRIALE avente per titolo

APPARATO PER IL TAGLIO DI ELEMENTI TUBOLARI IN MATERIALE CARTACEO CON UNITA<1>LASER.

Il presente trovato concerne un apparato per il taglio di elementi tubolari in materiale cartaceo con unità laser .

In particolare, questo apparato viene utilizzato per il taglio al laser di spezzoni tubolari in cartone a misura partendo da un unico tubo, al fine di definire rispettive scatole tubolari - cilindriche.

Attualmente, in questo campo esistono alcune soluzioni note per tagliare il cartone a sezione tubolare con una unità laser.

In una prima soluzione nota dal brevetto US 6.861.615 B2 una macchina configurata per generare in continuo degli elementi tubolari in cartone tramite estrusione in continuo (detta anche spiralatrice) presenta, in una zona di uscita dell'elemento tubolare, un gruppo di supporto di una unità laser disposto affiancato alla direzione di movimentazione del tubolare.

L'elemento tubolare generato, avanzando in rotazione su se stesso e secondo una determinata direzione orizzontale, è affiancato dal gruppo provvisto dell'unità laser che insegue parallelamente il tubo in generazione fino ad un punto predeterminato da programma in cui il laser viene attivato e determina il taglio a misura del tubolare grazie anche alla rotazione del medesimo tubolare.

In una seconda soluzione nota dal documento brevettuale DE 4023997, il gruppo di taglio è composto da una unità regolabile disposta in prossimità di un mandrino rotante su cui viene disposto l'elemento tubolare da tagliare. L'unità regolabile si compone di una lama rotante di pretaglio posta a monte del laser di taglio rispetto ad un senso di rotazione del mandrino.

Qui, la lama viene avvicinata radialmente al tubolare in rotazione e, dopo il contatto, la lama viene ulteriormente mossa contro il tubolare per una corsainferiore allo spessore totale dei bordi del tubolare: ciò per permettere l'incisione parziale del tubolare.

II rimanente spessore viene, quindi, tagliato definitivamente dal laser posto, come detto, successivamente alla lama.

Tuttavia, queste due tipologie di soluzioni utilizzanti un fascio laser come componente di taglio presentano l'inconveniente dato dalla bassa qualità finale dei bordi tagliati dal fascio laser e, quindi, possono essere utilizzati su prodotti finali che definiremmo di medio-basso pregio.

Infatti, l'unità laser, come noto, emette un fascio molto concentrato in corrispondenza dell'uscita dall'ugello emettitore per poi allargarsi e frastagliarsi all<1>aumentare della distanza dall'ugello: questa caratteristica, soprattutto in elementi tubolari, produce un taglio preciso nel bordo più vicino all'unità emettitrice del fascio, ma può generare (vista la rotazione dell'elemento tubolare) bruciature nelle zone di bordo contrapposte alla zona in quel momento in fase di taglio.

Pertanto i bordi tagliati e le superfici interne degli elementi tubolari con gli apparati di taglio noti possono presentare bordi o zone interne del bordo bruciate o scarsamente rifinite.

Ciò crea problemi per l'utenza finale del prodotto, specialmente nel caso in cui l'elemento tubolare debba definire un contenitore o scatola di pregio, cioè con superfici interne più rifinite; pertanto, in tal caso, l'utilizzo del taglio laser non può essere utilizzato con le tecnologie sopra descritte.

Per 1'utilizzatore di questo tipo di contenitori di pregio è necessario, quindi, ordinare e stoccare spezzoni già tagliati e di svariate misure nei propri magazzini per poter far fronte, di volta in volta, alla necessità di produzione.

Tuttavia, questo sistema comporta degli inconvenienti sia di tipo pratico, che di tipo economico.

Infatti, il trasporto di questi spezzoni presenta, vista la delicatezza del prodotto (cartone), elevate probabilità avere prodotti danneggiati e quindi inservibili .

Un altro inconveniente è dato dai costi elevati derivati dal trasporto, ed alla necessità di un ampio magazzino per lo stoccaggio di un elevato numero di contenitori di svariate dimensioni.

Scopo del presente trovato è pertanto quello di ovviare a questi inconvenienti attraverso la realizzazione di un apparato per il taglio di elementi tubolari in materiale cartaceo con unità laser, utilizzabile per qualsiasi tipo di contenitore tubolare, senza rischi di intaccare i bordi in taglio e le superfici interne ed esterne del contenitore.

Ulteriore scopo del presente trovato è fornire un apparato per il taglio laser dei contenitori con ridotti ingombri operativi e, quindi, utilizzabile direttamente dal produttore finale dei contenitori, in particolare per quelli di elevato pregio.

Un ulteriore scopo del presente trovato è quello di fornire un metodo di taglio di elementi tubolari rapido, preciso e sicuro combinando una elevata precisione del sistema di taglio laser con una sicurezza dell'integrità dello spezzone generato dal taglio.

Detti scopi sono pienamente raggiunti da un apparato e dal procedimento per il taglio di elementi tubolari in materiale cartaceo con unità laser secondo il presente trovato, che si caratterizzano per quanto contenuto nelle rivendicazioni sotto riportate.

In particolare, l'apparato di taglio secondo il trovato comprende un stazione di posizionamento dell'elemento tubolare, una stazione di taglio dell'elemento tubolare provvista di una unità laser e mezzi di rotazione relativa tra l'unità laser e l'elemento tubolare.

Secondo l'invenzione, l'apparato comprende un elemento di schermatura operativamente disposto all'interno dell'elemento tubolare in corrispondenza della zona interessata dal taglio.

L'elemento di schermatura è configurato in modo da intercettare il raggio laser emesso dall'unità per impedire allo stesso raggio di interagire con una porzione di una parete laterale opposta ad una porzione di incidenza su cui agisce direttamente il raggio laser. Secondo un altro aspetto dell'invenzione, sono previsti dei mezzi di trattenimento dell'elemento di schermatura all'interno dell'elemento tubolare, durante la generazione di una pluralità di spezzoni dall'elemento tubolare.

Questi mezzi di trattenimento sono configurati in modo da non interferire con l'alimentazione di nuovi elementi tubolari e con l'evacuazione degli spezzoni tagliati. In questa luce è previsto che l'apparato 100 comprenda mezzi di generazione di un campo magnetico (non illustrato, di tipo di per se stesso noto) configurato per interagire con l'elemento 7 di schermatura per mantenerlo nella posizione desiderata all'interno dell'elemento tubolare.

Tuttavia, preferibilmente i mezzi di trattenimento sono di tipo meccanico, ovvero comprendono almeno un elemento operativamente in contatto con l'elemento 7 di schermatura .

Ciò pone un problema per quanto riguarda la precisione e la stabilità del posizionamento dell'elemento 7 di schermatura all'interno dell'elemento tubolare, in quanto i mezzi di trattenimento (di tipo meccanico) debbono essere rimossi periodicamente per consentire: - l'alimentazione di nuovi elementi tubolari (se i mezzi di trattenimento sono disposti in modo che l'elemento di schermatura sia operativamente inserito nell'estremità dell'elemento tubolare rivolta verso una stazione di alimentazione dei tubi);

- l'evacuazione degli spezzoni tubolari tagliati (se i mezzi di trattenimento sono disposti in modo che l'elemento di schermatura sia operativamente inserito nell'estremità dell'elemento tubolare rivolta verso una stazione di taglio degli spezzoni, ovvero di evacuazione degli spezzoni stessi).

In guesta luce, è previsto di disporre i mezzi di trattenimento in corrispondenza della stazione di alimentazione; in tal caso, i mezzi di trattenimento comprendono un elemento flessibile (per esempio una catena) disposta all'interno dell'elemento tubolare ed inseribile/rimovibile ogni volta che viene alimentato un nuovo elemento tubolare da tagliare.

Tuttavia, ciò rischia di inficiare la stabilità dell'elemento di schermatura 7.

Pertanto, preferibilmente, i mezzi di trattenimento sono disposti soltanto in corrispondenza della stazione di taglio, ovvero di evacuazione.

Più preferibilmente, i mezzi di trattenimento comprendono primi e secondi mezzi di trattenimento, configurati in modo da essere entrambi mobili da una posizione operativa ad una posizione di non interferenza.

L'apparato comprende anche mezzi di controllo del movimento del movimento dei detti primi e secondi mezzi di trattenimento, configurati in modo che almeno uno dei primi e secondi mezzi di trattenimento sia sempre operativamente accoppiato all'elemento di schermatura 7, Ciò consente, vantaggiosamente, di assicurare una particolare stabilità e precisione nel posizionamento dell'elemento di schermatura 7 senza procurare alcuna interferenza nell'evacuazione dello spezzone tubolare. Secondo un altro aspetto dell'invenzione, è previsto che la stazione di posizionamento sia provvista di mezzi di manipolazione dell'elemento tubolare configurati in modo da disporre l'elemento tubolare con un asse di sviluppo disposto verticalmente.

Secondo un ulteriore aspetto dell'invenzione, l'unità laser è disposta lateralmente rispetto alla stazione di posizionamento e risulta configurata in modo da emettere il raggio di taglio lungo una direzione passante per un asse di sviluppo dell'elemento tubolare.

Le caratteristiche tecniche del trovato, secondo i suddetti scopi, sono chiaramente riscontrabili dal contenuto delle rivendicazioni sotto riportate, ed i vantaggi dello stesso risulteranno maggiormente evidenti nella descrizione dettagliata che segue, fatta con riferimento ai disegni allegati, che ne rappresentano una forma di realizzazione puramente esemplificativa e non limitativa, in cui:

le figure da 1 a 8 illustrano l'apparato per il taglio di elementi tubolari in materiale cartaceo con unità laser, conformemente al presente trovato, durante una successione di fasi operative per il suddetto taglio; tutte le figure sono in viste frontali schematiche con alcune parti asportate per meglio evidenziarne altre;

- le figure 9 e 10 illustrano una prima realizzazione di mezzi di manipolazione degli elementi tubolari, facenti parte dell'apparato, in due diverse configurazioni, di disimpegno e trattenimento di un elemento tubolare, in viste schematiche in pianta dall'alto;

- le figure 11 e 12 illustrano una seconda realizzazione di mezzi di manipolazione degli elementi tubolari, facenti parte dell'apparato, in due diverse configurazioni, di disimpegno e trattenimento di un elemento tubolare, in viste schematiche in pianta dall'alto.

Conformemente ai disegni allegati, e con particolare riferimento alle figure da 1 a 8, l'apparato in oggetto, indicato globalmente con 100, viene utilizzato per il taglio a misura di elementi tubolari 1 in materiale cartaceo.

Questi elementi tubolari 1 sono costituiti in materiale cartaceo, quale ad esempio cartone, ed andranno a definire, quando tagliati in spezzoni di misura preordinata, dei contenitori, anche di pregio.

La sezione degli elementi tubolari 1 che possono essere lavorati nell'apparato 100 è di svariate tipologie: circolare, poligonale o di altra forma geometrica, senza con ciò limitare la portata inventiva del trovato.

L'apparato 100 per il taglio comprende una stazione 2 di posizionamento provvista di mezzi 3 di manipolazione dell'elemento tubolare 1; una stazione di taglio 4 provvista di una unità laser 5 configurata per generare un raggio laser, indicato con R agente su una porzione di incidenza di una parete laterale dell'elemento tubolare 1 per tagliarla, e dei mezzi 6 di rotazione relativa tra l'unità laser 5 e l'elemento tubolare 1.

Inoltre, l'apparato 100 in oggetto comprende un elemento di schermatura 7 operativamente disposto all'interno dell'elemento tubolare 1 almeno in corrispondenza della zona interessata dal taglio.

L'elemento di schermatura 7 è configurato in modo da intercettare il raggio laser R per impedire allo stesso raggio R di interagire con una porzione della parete laterale opposta alla porzione di incidenza.

Preferibilmente, l'elemento di schermatura 7 è un elemento astiforme o sferiforme o simile realizzato, preferibilmente, in materiale metallico.

In ogni caso, l'elemento 7 di schermatura è configurato in modo da definire un ingombro radiale ridotto, per consentirne l'uso con tubi di diametro piccolo.

Tale configurazione permette, in fase di taglio, di evitare che il raggio laser R si prolunghi oltre un certo spazio all'interno dell'elemento tubolare e vada a danneggiare i bordi e le superfici interne della zona non interessata dal taglio.

Preferibilmente, l'apparato 100 comprende anche dei mezzi 8, 9 di trattenimento dell'elemento di schermatura 7 all'interno dell'elemento tubolare 1, durante la generazione di una pluralità di spezzoni la dell'elemento tubolare 1.

Inoltre, tali mezzi 8, 9 di trattenimento sono configurati in modo da non interferire con l'alimentazione di nuovi elementi tubolari e con l'evacuazione degli spezzoni la tagliati (come vedremo meglio nel seguito della trattazione).

In questo modo, indipendentemente dalle operazioni di manipolazione, alimentazione, taglio dell'elemento tubolare 1 e di evacuazione degli spezzoni la tagliati, l'elemento di schermatura 7 rimane nella sua posizione prestabilita.

In una forma realizzativa illustrata nelle figura da 1 a 8, ma non limitativa, i mezzi di trattenimento si suddividono in:

primi mezzi 8 di trattenimento dell'elemento di schermatura 7 all'interno dell'elemento tubolare 1 durante l'allontanamento degli spezzoni la tubolari; e - secondi mezzi 9 di trattenimento dell'elemento di schermatura 7 durante il taglio dell'elemento tubolare 1.

In questa soluzione, preferibilmente, l'apparato 100 comprende un organo 9 di riscontro di una estremità dell'elemento tubolare 1 (quella anteriore rispetto ad una direzione di alimentazione A dell'elemento tubolare 1 stesso) alimentato dai mezzi 3 di manipolazione; si osservi che l'organo 9 di riscontro è configurato per riscontrare anche una estremità dello spezzone la appena tagliato;

Questo organo 9 di riscontro definisce anche i citati secondi mezzi di trattenimento.

In questa luce, si osservi che il trovato mette a disposizione anche una variante realizzativa (non illustrata nelle figure).

In questa variante i mezzi di trattenimento possono essere costituiti da una unico componente definito da una unità generante un campo magnetico che permette il mantenimento in posizione dell'elemento di schermatura senza interferire con le sopra citate operazioni di alimentazione - taglio - evacuazione dell'elemento tubolare.

Tornando alla prima soluzione sopra citata, i primi mezzi 8 di trattenimento dell’elemento di schermatura 7 sono, preferibilmente, disposti a valle del citato organo 9 di riscontro, rispetto alla detta direzione A di alimentazione (indicata con una freccia nelle allegate figure) dell'elemento tubolare 1.

Vantaggiosamente, questi primi mezzi 8 di trattenimento sono operativamente configurati in modo da mantenere, per contrasto, l'elemento di schermatura 7 nell'elemento tubolare 1, in coordinazione di fase con i secondi mezzi 9 di trattenimento.

Secondo la forma realizzativa illustrata sempre nelle figura da 1 a 8, l'unità laser 5 è disposta lateralmente rispetto alla citata stazione di posizionamento 2 e risulta configurata in modo da emettere il raggio R di taglio lungo una direzione T passante per un asse Zi di sviluppo dell'elemento tubolare 1.

In questo modo, l'elemento di schermatura 7, stabile in una posizione predeterminata (come vedremo coassiale all'elemento tubolare 1), risulta sempre interferente al raggio R emesso dall'unità laser 5 all'interno dell 'elemento tubolare 1.

Per quanto riguarda i sopra citati mezzi 3 di manipolazione, questi ultimi sono configurati in modo da disporre l'elemento tubolare 1 con un asse ZI di sviluppo disposto verticalmente.

In questo modo, gli ingombri dati dal dover manipolare elementi tubolari 1 di elevata lunghezza danno la possibilità di strutturare l'apparato 100 in altezza invece che in lunghezza e/o larghezza, diminuendo, di fatto, gli spazi necessari all'interno di ambienti lavorativi coperti.

Preferibilmente, come visibile nelle figure da 9 a 12, i mezzi 3 di manipolazione sono configurati per porre in rotazione l'elemento tubolare 1 attorno al proprio asse ZI di sviluppo.

In questo modo i mezzi 3 di manipolazione definiscono anche i citati mezzi 6 di rotazione.

Si osservi, comunque, che il trovato mette a disposizione anche una variante realizzativa (non illustrata nelle figure) alternativa alla rotazione dell'elemento tubolare 1 che permette di portare in corrispondenza dell'unità laser 5 le porzioni di parete laterale dell'elemento tubolare 1 da tagliare fino alla separazione totale di spezzoni la tagliati.

In questa variante l'unità laser 5 può essere provvista di una pluralità di specchi opportunamente disposti attorno all'elemento tubolare 1 e con i quali è possibile ottenere una generazione di più raggi R di taglio partendo dall'unico raggio emesso dall'unità laser 5 per ottenere il taglio completo dello spezzone la dal restante elemento tubolare 1.

Tornado alla soluzione illustrata nelle figure da 9 a 12, i mezzi 3 di manipolazione comprendono almeno tre elementi di presa 10, 11, 12, angolarmente distanziati e operativamente in contatto con una superficie esterna della parete laterale dell'elemento tubolare 1.

Preferibilmente, uno questi elementi di presa 10, 11, 12 è motorizzato, in modo da porre in rotazione l'elemento tubolare 1 attorno al proprio asse Zi (la motorizzazione è indicata con un blocco indicato con M nelle figure da 9 a 12).

In una soluzione alternativa, più elementi di presa 10, 11, 12 possono essere motorizzati, almeno due di questi, per migliorare la presa e la capacità di manipolazione dell'elemento tubolare 1 durante le fasi operative.

Per poter controllare la movimentazione dell'elemento tubolare 1, disposto verticalmente, i mezzi 3 di manipolazione comprendono, preferibilmente, mezzi 13 di movimentazione (indicati con un blocco) collegati ai citati elementi di presa 10, 11, 12 per spostarli da: - una posizione allontanata, di non interferenza con l'elemento tubolare 1 (vedi figure 9 e 11), ad

- una posizione avvicinata di contatto con l'elemento tubolare 1.

La posizione avvicinata degli elementi di presa 10, 11, 12 è anche una posizione di centraggio dell'elemento tubolare 1 rispetto all'elemento di schermatura 7.

Quindi, con l'elemento tubolare 1 disposto in posizione verticale, questi elementi di presa 10, 11 e 12 determinano anche l'alimentazione controllata, in questo caso verso il basso, dell 'elemento tubolare 1 ogni qualvolta gli stessi elementi si dispongano in posizione allontanata .

Inoltre, la posizione di centratura relativa tra elemento tubolare 1 e elemento schermante 7 data dai mezzi 3 di manipolazione, unita al fatto che il raggio R emesso dall'unità laser 5 è diretto verso l'asse Zi di sviluppo dell'elemento tubolare 1, determina con certezza che il raggio laser R emesso venga sempre intercettato dall'elemento schermante 7.

Entrando nel dettaglio delle soluzioni illustrate nelle figure da 9 a 12, per quanto riguarda i mezzi 3 di manipolazione, la soluzione illustrata nelle figure 9 e 10 prevede che ogni elemento di presa 10, 11, 12 sia composto da due bracci 16 e 17 definenti una sorta di biella.

11 primo braccio 16 è fulcrato, ad una estremità 18 ed in Fi ad una struttura fissa (non illustrata), mentre all'altra estremità 19, lo stesso primo braccio 16, risulta articolato all'estremità 20 del secondo braccio 19, in F2.

Ogni secondo braccio 17 è provvisto, all'estremità libera 21 di un rullo cilindrico 22 libero di ruotare attorno al proprio asse.

Come detto precedentemente, uno o più di questi rulli 22 è motorizzato, in modo da generare la rotazione dell'elemento tubolare 1 attorno al proprio asse Zi, quando i rulli 22 si trovano a contatto con l'elemento stesso, mentre i restanti due rulli 22 entrano in rotazione indotta dalla rotazione dell'elemento tubolare 1.

Oltre a ciò, come già accennato precedentemente, i due bracci 16 e 17 sono asserviti a mezzi di movimentazione 13 (illustrati, come detto, con un blocco, in quanto di tipo noto) per poter ruotare, nei due sensi, attorno ai propri punti di articolazione Fi ed F2 al fine di definire le posizioni allontanata (figura 9) ed avvicinata (figura 10) dei rulli 22 dal / al elemento tubolare 1.

Nelle figure 11 e 12 è illustrata una seconda soluzione costruttiva dei mezzi 3 di articolazione.

In questo caso, ogni elemento di presa 10, 11 e 12 è costituito da un corpo 23 comprendente un braccio 24 provvisto di un relativo rullo 25 girevole attorno al proprio asse ad una estremità libera. Uno o più di questi rulli 25, come nel caso precedente, è motorizzato per permettere la rotazione dell'elemento tubolare.

Il corpo 23 è provvisto di un punto centrale di articolazione F3 atto a permettere, tramite i citati mezzi 13, la rotazione del corpo 23 medesimo tra le due posizioni allontanate ed avvicinate all'elemento tubolare 1 (vedi figure 11 e 12).

Ogni porzione posteriore 23a dei corpi 23 presenta estremità laterali allungate alle cui estremità sono presenti punti di articolazione F4, F5, F6, F7 con bielle 26 di collegamento tra i tre corpi 23.

Queste bielle 26 permettono una rotazione coordinata dei tre corpi 23 tramite la movimentazione generata da un singolo corpo 23 tramite i mezzi 13 (ad esempio su un punto F8 o F9 di uno dei corpi 23 non vincolato alle bielle 26).

Per quanto riguarda l'unità 5 laser, questa è stata indicata con un blocco nelle figure allegate, in quanto di tipo noto e costituita da una testa laser generatrice del raggio R di taglio.

Questa unità 5 è disposta fissa a lato della stazione di posizionamento 2, in quanto il movimento di rotazione dell'elemento tubolare 1 permette di portare le porzioni di incidenza da tagliare in corrispondenza dell'unità 5. L'unità laser 5 può essere regolata lungo un asse Y perpendicolare all'asse Zi dell'elemento tubolare 1 per permettere regolazioni della distanza relativa con l'elemento tubolare 1 in funzione delle dimensioni di quest'ultimo.

L'unità laser 5 può anche essere dotata di organi aggiuntivi (non illustrati) per poter ottenere più orientamenti nello spazio così da poter ottenere incisioni o cesellature sull'elemento tubolare tramite la combinazione di movimenti nello spazio del laser combinati con la rotazione dell'elemento tubolare.

In alternativa, l'unità laser 5 può essere provvista di una testa galvanometrica per ottenere le incisioni o le cesellature citate più sopra.

Per quanto riguarda i citai primi mezzi 8 di trattenimento, osservando sempre le figure da 1 a 8, questi ultimi comprendono un corpo astiforme 14 o perno avente almeno una estremità operativamente accoppiata con 1'elemento di schermatura 7 per mantenerlo in posizione.

Secondo la forma realizzativa illustrata, l'elemento di schermatura 7 è costituito da un cilindro a sezione circolare presentante una sede 27 centrale ottenuta sulla propria estremità inferiore.

In questa sede 27 si alloggia il perno 14 quando deve trattenere, per riscontro, il cilindro 7 in posizione. Il citato perno 14 è mosso da mezzi 28 di movimentazione (qui illustrati con un blocco schematico) come, ad esempio, appositi attuatori lineari i quali spostano assialmente sulla verticale il perno ogni volata che lo stesso deve trattenere il cilindro 7.

I mezzi 28 sono in coordinazione di fase con i citati secondi mezzi 9 di trattenimento per permettere le operazioni sopra citate sull'elemento tubolare 1.

I secondi mezzi 9 di trattenimento, nella soluzione illustrata sono costituiti, preferibilmente, da una pinza 9 disposta trasversalmente rispetto all'elemento tubolare 1 e supportata da un telaio dell'apparato 100. Questa pinza 9 si muove tra una posizione di presa del cilindro 7 (vedi ad esempio figure 4 e 5) ed una posizione di rilascio del cilindro 7.

Quindi, quando la pinza 9 trattiene il cilindro 7, il perno 14 si trova in una posizione abbassata ed allontanato dal cilindro 7, mentre quando la pinza 9 si trova nella posizione di rilascio, il perno 14 è parzialmente alloggiato all'interno della sede 27 del cilindro 7: ciò permette di mantenere il cilindro 7 sempre nella medesima posizione indipendente dalle operazioni effettuate sull'elemento tubolare 1.

Inoltre, la pinza 9 (come vedremo meglio nel seguito) definisce, come accennato precedentemente, anche un riscontro fisso per l'estremità anteriore dell'elemento tubolare 1 o dello spezzone tagliato la.

Secondo una forma di realizzazione preferita, a valle dei primi e secondi mezzi 8 e 9 di trattenimento rispetto alla direzione alimentazione A, è disposta una stazione 15 di ricevimento degli spezzoni tagliati la. Preferibilmente, questa stazione 15 di ricevimento supporta i primi mezzi 8 di trattenimento.

Preferibilmente, la stazione è costituita da una giostra 15 rotante attorno ad un proprio asse; sula giostra 15 sono disposti dei corpi cilindrici 29 disposti in posizioni predeterminata ed entro cui sono scorrevolmente alloggiati dei corrispondenti perni 14 in una relativa sede 30.

Quindi, ogni corpo 29 viene, di volta in volta e grazie alla rotazione della giostra 15, disposto coassialmente all'asse di sviluppo Zi dell'elemento tubolare 1 ed al disotto del cilindro 7: in tal modo il perno 14 può effettuare il corretto trattenimento del perno 14 medesimo.

Si osservi, comunque, che il trovato mette a disposizione anche una variante realizzativa (schematicamente illustrata nella figura 1 in linea discontinua) in cui ogni corpo cilindrico 29 presenta una sede 30 aperta ad entrambe le estremità per permettere il passaggio del perno 14 dal basso e disposto, in posizione non operativa, al disotto della giostra 15 unitamente all'attuatore 28: in tal modo, comunque, la giostra 15 definisce sempre il riferimento per il perno 14

In questo modo, anche se le corse operative risultano più lunghe, la struttura della giostra 15 può essere alleggerita dagli attuatori 28 dei perni 14.

La giostra 15 è provvista anche di elementi 31 di riferimento e centraggio degli spezzoni la in caduta bilateralmente disposti ai corpi cilindrici 29 coadiuvati da un riferimento verticale fisso 42 disposto coassialmente ai rulli 22 in posizione di contatto con l'elemento tubolare 1: in tal modo lo spezzone la tagliato in caduta mantiene sempre una predeterminata posizione fino al contatto con la giostra 15.

A lato di questa giostra 15 è disposto una pinza 32 di presa dello spezzone la tagliato e di spostamento verticale dello stesso spezzone la su un nastro 33 di evacuazione degli spezzoni verso successive stazioni (qui non illustrate).

Naturalmente la pinza 32 viene raggiunta, di volta in volta dagli spezzoni la tramite la rotazione della giostra 15.

Preferibilmente, i sopra citati mezzi 3 di manipolazione sono coadiuvati, nella fase di discesa per gravità dell'elemento tubolare 1, da un organo di frenatura 34 disposto parallelamente all'asse ZI di sviluppo dell'elemento tubolare 1.

Inoltre, al di sotto di questo organo 34 di frenatura sono presenti degli organi 35 e 36 di riferimento per permettere il blocco a quote predefinite dell'elemento tubolare 1 per il taglio di porzioni di sfrido di testa lt e coda dell'elemento tubolare 1.

Sostanzialmente, questi organi 35 e 36 (preferibilmente di tipo regolabile in altezza) comprendono una lama mobile di riscontro atta a bloccare, ad altezza preordinata la porzione iniziale di testa dell'elemento tubolare 1 e, con elemento tubolare 1 in esaurimento, il blocco della sua estremità finale: queste estremità verranno separate sempre dall'unità laser 5 ed evacuate in contenitori appositi per gli sfridi.

Preferibilmente, al disotto di questi organi di riscontro 35 e 36, è presente un ulteriore elemento di riscontro 37, sempre regolabile in quota, utilizzabile se necessario per ottenere la misura corretta del primo spezzone la da tagliare; anche questo riscontro 37 è provvisto di una lama di riscontro mobile orizzontalmente nei due sensi.

Al fine di coordinare le attivazione e disattivazione degli elementi costituenti l'apparato 100, sono presenti, lungo lo sviluppo in verticale dell'apparato 100, una serie di sensori 38 di presenza collegati ad una unità centrale 39 di programmazione e comando di tutti gli elementi mobili costituenti l'apparato 100 (qui illustrata con un blocco nella figura 1).

Preferibilmente, al disopra od in prossimità della zona di entrata degli elementi tubolari 1 nell'apparato 100, sono presenti due distinti magazzini 40 e 41 di alimentazione e pre alimentazione degli elementi tubolari 1 da tagliare (illustrati con un blocco in figura 1): ciò per permettere, viste le dimensioni degli elementi tubolari 1 di avere un "polmone" di sicurezza per una alimentazione costante.

Il presente trovato mette a disposizione anche un metodo per il taglio dell'elemento tubolare 1 in materiale cartaceo.

Il metodo comprende le seguenti fasi principali:

- posizionamento dell'elemento tubolare 1, lungo una direzione A di avanzamento (figura 1 freccia A);

predisposizione dell'unità laser 5 di taglio configurata per generare il raggio laser R agente su una porzione di incidenza di una parete laterale dell'elemento tubolare 1 per tagliarla (figure 1 e 4); - rotazione relativa, attorno a detta direzione A di avanzamento, tra l'elemento tubolare 1 e l'unità laser 5 (figure 2, 4, 6 e 7),

disposizione di un elemento di schermatura 7 all'interno dell'elemento tubolare 1 almeno in corrispondenza della zona interessata dal taglio, per intercettare il raggio laser R ed impedire allo stesso raggio R di interagire con una porzione della parete laterale dell'elemento tubolare 1 opposta a quella di incidenza (figure da 1 a 8).

Come accennato precedentemente, il posizionamento dell'elemento tubolare 1 consente un posizionamento relativo tra l'elemento tubolare 1 e l'elemento di schermatura 1 operativamente fermo in una posizione predeterminata.

Il metodo secondo il trovato comprende, preferibilmente, una fase di trattenimento dell<7>elemento di schermatura 7 all'interno dell'elemento tubolare 1 durante la generazione di una pluralità di spezzoni tubolari la dall'elemento tubolare 1 e durante l'alimentazione di nuovi elementi tubolari da tagliare, senza interferenza con l'alimentazione di nuovi elementi tubolari e con l'evacuazione degli spezzoni la tagliati.

Questa fase di trattenimento è, preferibilmente, effettuata dai mezzi 8, 9 di trattenimento disposti a valle della porzione di testa It dell'elemento tubolare 1, rispetto alla direzione A di avanzamento dello stesso elemento tubolare 1.

In particolare il metodo di taglio in oggetto comprende le seguenti fasi con particolare focalizzazione sui mezzi di trattenimento:

- trattenimento dell'elemento di schermatura 7 in una posizione predeterminata mediante l'azione di primi 8 o secondi 9 mezzi di trattenimento, durante l'alimentazione dell'elemento tubolare 1 e il posizionamento dello stesso (figura 1);

- taglio di uno degli spezzoni tubolari la mediante il raggio laser R (figure 2, 4 e 7);

- trattenimento dell'elemento di schermatura 7 nella posizione predeterminata mediante l'azione dei primi mezzi 8 di trattenimento e movimentazione dei secondi mezzi 9 di trattenimento per consentire un allontanamento dello spezzone la tagliato dal resto dell'elemento tubolare 1 verso la stazione 15 di ricezione degli spezzoni la tagliati (figure 6, 8);

- trattenimento dell'elemento di schermatura 7 nella posizione predeterminata mediante l'azione dei secondi mezzi 9 di trattenimento e movimentazione dei primi mezzi 8 di trattenimento per consentire l'evacuazione dello spezzone la tagliato dalla stazione 15 di ricezione (figure 4, 5 e 7);

- ripetizione delle fasi precedenti in sequenza fino ad esaurimento degli elementi tubolari 1 da tagliare.

In altre parole, il taglio dell'elemento tubolare 1 avviene secondo queste modalità dettagliate.

L'elemento tubolare 1 alimentato scende in verticale, per gravità, lungo la direzione di alimentazione A (i rulli 22 sono aperti - figura 1).

L'elemento tubolare 1 viene fermato dalla lama dell'elemento di riscontro 35. In questa fase la pinza 9 trattiene il cilindro 7, il perno 14 è abbassato, ed i rulli 22 dei mezzi 3 di manipolazione si stringono sull'elemento tubolare 1 (figura 2) in posizione di centraggio dello stesso.

I rulli 22 mettono in rotazione l'elemento tubolare 1 (freccia F22), l'unità laser 5 si attiva e genera il taglio della porzione di testa lt.

A questo punto i rulli 22 si allontanano, mentre si attiva avanza la lama del riscontro 37 per bloccare la discesa della porzione di testa lt e del restante elemento tubolare 1 in discesa (figura 3).

Definita questa posizione, i rulli 22 tornano in posizione di centraggio dell'elemento tubolare 1, la lama del riscontro 37 si allontana. Nel frattempo il perno 14 si solleva per trattenere il cilindro 7, mentre la pinza 9 si apre: in tal modo si separa la porzione di testa lt dal restante elemento tubolare 1.

La porzione di testa lt (vedi freccia Flt) cade per gravità sulla giostra 15 (la pinza 9 è aperta).

Dopo questo passaggio, la pinza 9 si richiude sul cilindro 7 e contestualmente il perno 14 si abbassa, mentre l'unità laser 5 inizia il taglio del primo spezzone la (vedi figura 4).

Durante l'operazione di taglio, la giostra 15 ruota per portare lo spezzone lt verso la pinza 32.

Effettuato il taglio, i rulli 22 si allontanano facendo scendere lo spezzone la (e l'elemento tubolare 1) fino a toccare la pinza 9 chiusa (figura 5). Nel frattempo, la giostra 15 ha portato in posizione di riferimento un nuovo corpo cilindrico 29 con perno 14, mentre lo spezzone di testa lt è nella zona di presa della pinza 32.

Arrivati a questa configurazione, i rulli 22 tornano in posizione di centraggio bloccando l'elemento tubolare 1, il perno 14 sale per trattenere il cilindro 7, mentre la pinza 9 si apre facendo sì che lo spezzone la tagliato cada verso la giostra 15 (vedi freccia Fla di figura 6). Nel frattempo la pinza 32 preleva ed evacua in apposito contenitore lo spezzone di testa lt (vedi anche figura 7) .

Dopo la caduta dello spezzone tagliato la sulla giostra 15, la pinza 9 si richiude, il perno 14 si abbassa e i rulli 22 cominciano a ruotare l'elemento tubolare per permettere all'unità laser 5 un nuovo taglio.

Durante la fase di taglio, la giostra 15 provvede a portare lo spezzone la precedente verso la pinza di presa 32 (freccia F15 di figura 7). Quest'ultima, dopo il prelevamento, porta lo spezzone la sul nastro 33 di evacuazione (figura 8).

La giostra 15, nel frattempo, libera dallo spezzone la, ruota nuovamente per portare un perno 14 in posizione di centraggio sul cilindro 7 ed effettuare una nuova fase di discesa dello spezzone come descritto precedentemente.

Un apparato ed un metodo cosi strutturati permettono, quindi, di raggiungere gli scopi prefissati.

La presenza di una sorta di anima di schermatura permette di proteggere tutte le zone (interne ed esterne) del tubolare da effetti dannosi del raggio laser .

I mezzi di trattenimento (combinati con i mezzi di manipolazione) mantengono in posizione sempre corretta l'elemento schermante, consentendo comunque di effettuare tutte le fasi di alimentazione, taglio ed evacuazione degli spezzoni tagliati.

La struttura dell'apparato con sviluppo secondo asse verticale permette di mantenere gli ingombri ridotti anche in presenza di tubi molto lunghi.

Ciò consente agli utilizzatori dei contenitori generati da questo taglio di avere la possibilità di stoccare tubi lunghi e di tagliare gli spezzoni nella quantità e nella misura desiderata in funzione delle esigenze di mercato.

Il trovato così concepito è suscettibile di evidente applicazione industriale; può essere altresì oggetto di numerose modifiche e varianti tutte rientranti nell'ambito del concetto inventivo; tutti i dettagli possono essere sostituiti, inoltre, da elementi tecnicamente equivalenti

Claims (17)

1. RIVENDICAZIONI 1. Apparato per il taglio di un elemento tubolare (1) in materiale cartaceo, comprendente: - una stazione di posizionamento (2) provvista di mezzi (3) di manipolazione di detto elemento tubolare (1); - una stazione di taglio (4) provvista di una unità laser (5) configurata per generare un raggio laser (R) agente su una porzione di incidenza di una parete laterale dell'elemento tubolare (1) per tagliarla; - mezzi (6) di rotazione relativa tra detta unità laser (5) e detto elemento tubolare (1), aaratterizzato dal fatto di comprendere un elemento di schermatura (7) operativamente disposto all'interno di detto elemento tubolare (1) almeno in corrispondenza della zona interessata dal taglio e configurato in modo da intercettare il raggio laser (R) per impedire allo stesso raggio (R) di interagire con una porzione di detta parete laterale opposta a detta porzione di incidenza .
2. 2. Apparato secondo la rivendicazione 1, comprendente mezzi (8, 9) di trattenimento di detto elemento di schermatura (7) all'interno di detto elemento tubolare (1), durante la generazione di una pluralità di spezzoni (la) dall'elemento tubolare (1), configurati in modo da non interferire con l'alimentazione di nuovi elementi tubolari e con l'evacuazione degli spezzoni (la) tagliati .
3. 3. Apparato secondo la rivendicazione 2, in cui detti mezzi di trattenimento comprendono: - primi mezzi (8) di trattenimento dell'elemento di schermatura (7) all'interno dell'elemento tubolare (1) durante l'allontanamento di detti spezzoni (la) tubolari; - secondi mezzi (9) di trattenimento dell'elemento di schermatura (7) durante il taglio dell'elemento tubolare (1).
4. 4. Apparato secondo la rivendicazione 3, comprendente un organo (9) di riscontro di una estremità dell'elemento tubolare ( 1) alimentato da detti mezzi (3 ) di manipolazione; detto organo (9) di riscontro definendo anche detti secondi mezzi di trattenimento.
5. 5. Apparato secondo una qualunque delle rivendicazioni da 2 a 4, in cui detti primi mezzi (8) di trattenimento di detto elemento di schermatura (7) sono disposti a valle di detto organo (9) di riscontro, rispetto ad una direzione (A) di alimentazione di detto elemento tubolare (1).
6. 6. Apparato secondo una qualunque delle rivendicazioni da 2 a 5, in cui detti primi mezzi (8) di trattenimento sono operativamente configurati in modo da mantenere, per contrasto, detto elemento di schermatura (7) in detto elemento tubolare (1), in coordinazione di fase con i secondi mezzi (9) di trattenimento.
7. 7. Apparato secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui detta unità laser (5) è disposta lateralmente rispetto a detta stazione di posizionamento (2) e risulta configurata in modo da emettere detto raggio (R) di taglio lungo una direzione (T) passante per un asse (Zi) di sviluppo dell'elemento tubolare (1).
8. 8. Apparato secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui detti mezzi (3) di manipolazione sono configurati in modo da disporre detto elemento tubolare (1) con un asse (ZI) di sviluppo disposto verticalmente.
9. 9. Apparato secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui detti mezzi (3) di manipolazione sono configurati per porre in rotazione l'elemento tubolare (1) attorno a un proprio asse (Zi) di sviluppo, in tal modo definendo anche i detti mezzi (6) di rotazione.
10. 10. Apparato secondo la rivendicazione 9, in cui detti mezzi (3) di manipolazione comprendono almeno tre elementi di presa (10, 11, 12), angolarmente distanziati e operativamente in contatto con una superficie esterna della parete laterale dell'elemento tubolare (1), almeno uno (10) di detti elementi di presa (10, 11, 12) essendo motorizzato, in modo da porre in rotazione l'elemento tubolare (1) attorno al proprio asse (ZI).
11. 11. Apparato secondo la rivendicazione 10, in cui i mezzi (3) di manipolazione comprendono mezzi (13) di movimentazione collegati a detti elementi di presa (10,11, 12) per spostarli da una posizione allontanata, di non interferenza con l'elemento tubolare (1), ad una posizione avvicinata di contatto con detto elemento tubolare (1), detta posizione avvicinata essendo una posizione di centraggio dell'elemento tubolare (1) rispetto all'elemento di schermatura (7).
12. 12. Apparato secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 3 a 11, in cui detti primi mezzi (8) di trattenimento comprendono un corpo astiforme (14) avente almeno una estremità operativamente accoppiata con l'elemento di schermatura (7) per mantenerlo in posizione.
13. 13. Metodo per il taglio di un elemento tubolare (1) in materiale cartaceo, comprendente le seguenti fasi: - posizionamento di detto elemento tubolare (1), lungo una direzione (A) di avanzamento; - predisposizione di una unità laser (5) di taglio configurata per generare un raggio laser (R) agente su una porzione di incidenza di una parete laterale dell'elemento tubolare (1) per tagliarla; - rotazione relativa, attorno a detta direzione (A) di avanzamento, tra detto elemento tubolare (1) e detta unità laser (5), caratterizzato dal fatto di comprendere una disposizione di un elemento di schermatura (7) all'interno di detto elemento tubolare (1) almeno in corrispondenza della zona interessata dal taglio, per intercettare il raggio laser (R) ed impedire allo stesso raggio (R) di interagire con una porzione della parete laterale dell'elemento tubolare (1) opposta a detta porzione di incidenza.
14. 14. Metodo secondo la rivendicazione 13, in cui detto posizionamento dell'elemento tubolare (1) consente un posizionamento relativo tra l'elemento tubolare (1) e detto elemento di schermatura (7) operativamente fermo in una posizione predeterminata.
15. 15. Metodo secondo la rivendicazione 13 o la 14, comprendente una fase di trattenimento dell'elemento di schermatura (7) all'interno dell'elemento tubolare (1) durante la generazione di una pluralità di spezzoni tubolari (la) dall'elemento tubolare (1) e durante un'alimentazione di nuovi elementi tubolari da tagliare, senza interferenza con l'alimentazione di nuovi elementi tubolari e con l'evacuazione degli spezzoni (la) tagliati.
16. 16. Metodo secondo la rivendicazione 16, in cui il trattenimento è effettuato da mezzi (8, 9) di trattenimento disposti a valle di una porzione di testa (lt) dell'elemento tubolare (1), rispetto alla direzione (A) di avanzamento dello stesso.
17. 17. Metodo secondo la rivendicazione 16, comprendente le seguenti fasi: - trattenimento dell'elemento di schermatura (7) in una posizione predeterminata mediante l'azione di primi (8) o secondi (9) mezzi di trattenimento, durante l'alimentazione dell'elemento tubolare (1) e il posizionamento dello stesso; - taglio di uno di detti spezzoni tubolari (la) mediante il raggio laser (R); trattenimento dell'elemento di schermatura (7) in detta posizione predeterminata mediante l'azione dei primi mezzi (8) di trattenimento e movimentazione dei secondi mezzi (9) di trattenimento per consentire un allontanamento dello spezzone (la) tagliato dal resto dell'elemento tubolare (1) verso una stazione (15) di ricezione degli spezzoni (la) tagliati; trattenimento dell'elemento di schermatura (7) in detta posizione predeterminata mediante l'azione dei secondi mezzi (9) di trattenimento e movimentazione dei primi mezzi (8) di trattenimento per consentire l'evacuazione dello spezzone (la) tagliato dalla stazione (15) di ricezione; - ripetizione delle fasi precedenti in sequenza fino ad esaurimento degli elementi tubolari (1) da tagliare.