ITBO940525A1

ITBO940525A1 - Dispositivo per il controllo di bobine, in particolare utilizzabile nelle macchine incartatrici

Info

Publication number: ITBO940525A1
Application number: IT94BO000525A
Authority: IT
Inventors: Silvano Boriani; Alessandro Minarelli
Original assignee: Gd Spa
Priority date: 1994-11-25
Filing date: 1994-11-25
Publication date: 1996-05-25
Also published as: IT1274126B; DE19543246A1; GB2295453B; GB2295453A; US5607121A; GB9523401D0; ITBO940525A0

Abstract

Dispositivo per il controllo di bobine (2) di materiale in nastro (3) applicabile, in particolare, a macchine incartatrici e comprendente, per ciascuna bobina (2) avvolta su un rispettivo nucleo (12) e rotante attorno al proprio asse di rivoluzione (4), dei sensori optometrici fotosensibili (8) i quali sono mobili, durante la svolgitura della bobina (2), lungo una direzione sostanzialmente radiale della bobina (2) stessa, e sono atti a rilevare il valore di una caratteristica cromatica di una zona (20) della bobina (2) e ad inviare un segnale al rilevamento di una tonalità cromatica corrispondente ad un valore campione preimpostabile.(Figura 1)

Description

DESCRIZIONE

dell'invenzione industriale dal titolo: "Dispositivo per il controllo di bobine, in particolare utilizzabile nelle macchine incartatrici."

La presente invenzione concerne un dispositivo per il controllo di bobine, in particolare utilizzabile nelle macchine incartatrici.

In particolare, la presente invenzione è relativa ad un dispositivo del tipo suddetto utilizzabile per rilevare il prossimo esaurimento del materiale in nastro avvolto su una bobina e per comandare, di conseguenza, una unità operatrice qualsiasi, costituita per esempio da una unità in grado di eseguire la sostituzione della bobina in esaurimento con una bobina nuova.

Nel campo delle macchine incartatrici automatiche è noto l'impiego di dispositivi in grado di rilevare il prossimo esaurimento di una bobina,e di rivelare tale condizione ad una unità operatrice di controllo che provvede a comandare la sostituzione automatica della bobina esaurita con una nuova.

A questo scopo, secondo quanto descritto per esempio nel Brevetto Europeo No. 155,020, sono stati realizzati dei dispositivi di rilevamento dotati di sensori elettromagnetici che risultano sensibili a campi elettrici o magnetici presenti in prossimità degli elementi di supporto delle bobine.

Altri tipi di sensori elettromagnetici sono sensibili a variazioni di campo elettrico o magnetico generati da parte di bande metalliche applicate a brevi tratti della superficie della porzione terminale del materiale da incarto o costituenti alcune spire terminali del materiale da incarto stesso.

L'impiego di questi tipi di sensori ha reso più efficaci, funzionali e precise le unità operatrici di cambio bobina, ma ha introdotto dei problemi per i produttori e gli utilizzatori delle bobine in questione. Infatti tutte le strisce o bande metalliche che cooperano con i sensori devono venire calandrate assieme al materiale in nastro e fare parte integrante di esso. Da ciò nasce il problenma che, durante la fase di taglio e la successiva fase di rifilatura del materiale da incarto che costituisce le bobine, vengono generati degli sfridi di materiale composito, ovvero materiale da incarto e materiale metallico, che non sono recuperabili e riciclabili.

Scopo della presente invenzione è fornire un dispositivo in grado di rilevare correttamente la condizione di prossimo esaurimento delle bobine senza l'esigenza di dotare queste ultime di bande o lamine o tratti di materiale metallico, e quindi costituite da materiale omogeneo facilmente riciclabile.

Secondo la presente invenzione viene realizzato un dispositivo per il controllo di bobine di materiale in nastro, applicabile in particolare a macchine incartatrici e comprendente, per ciascuna bobina avvolta su un rispettivo nucleo e rotante attorno al proprio asse, mezzi rilevatori mobili, durante la svolgitura della detta bobina, lungo una direzione sostanzialmente radiale di quest'ultima, caratterizzato dal fatto che i detti mezzi rilevatori sono costituiti da sensori optoelettronici fotosensibili atti a rilevare il valore di una caratteristica cromatica di una zona della detta bobina, i detti sensori optoelettronici fotosensibili essendo atti ad inviare un segnale al rilevamento di un valore di detta caratteristica cromatica uguale ad un valore campione preimpostato della medesima caratteristica cromatica.

L'invenzione è esposta più in dettaglio nel seguito con l'aiuto dei disegni allegati,che ne rappresentano due forme di realizzazione puramente esemplificative e non limitative, in cui:

- la figura 1 illustra schematicamente, con alcune parti asportate, una vista prospettica di una prima forma di realizzazione del dispositivo secondo la presente invenzione;

- la figura 2 illustra schematicamente una vista laterale del dispositivo completo di figura 1;

- la figura 3 illustra schematicamente una vista frontale di una ulteriore forma di realizzazione del dispositivo di controllo secondo la presente invenzione;

- la figura 4 illustra schematicamente una vista prospettica di una bobina, nella sua configurazione esaurita, utilizzabile in abbinamento con il dispositivo di controllo illustrato in figura 3.

Con riferimento alle figure 1, 2 e 3, il dispositivo secondo la presente invenzione, per il controllo di bobine in esaurimento, è indicato nel suo complesso con 1 ed è disposto in prossimità di una bobina 2 di materiale in nastro 3.

Relativamente alla bobina 2, che ruota attorno al suo asse di rivoluzione 4 durante la svolgltura del materiale in nastro 3, o nastro 3 come verrà denominato semplicemente in seguito, il dispositivo 1 prevede dei mezzi rilevatori 5 supportati da un braccio 6. Tale braccio 6 è supportato dalla struttura della macchina incartatrice (non visibile) alla quale il dispositivo 1 è destinato ad essere applicato, e può oscillare liberamente attorno ad un asse parallelo all'asse 4 della bobina 2. Poiché normalmente la bobina 2 è disposta con il proprio asse 4 orizzontale, il braccio oscillante 6 è disposto al disopra della bobina 2 e supporta, tramite un perno orizzontale 6', un rullino folle 7 che opera in appoggio sulla superficie periferica di rivoluzione della bobina 2 stessa. Il contatto viene mantenuto solitamente per gravità.

I suddetti mezzi rilevatori 5 sono costituiti da sensori optoelettronici fotosensibili 8 in grado di eseguire una misurazione colorimetrica e di rilevare il valore di una caratteristica cromatica di una determinata zona 20 della bobina 2 che può essere definita, come risulterà chiaro nel seguito, da uno o più elementi costituenti la bobina 2 stessa quali, ad esempio, il nastro 3, alcune sue spire 10 o il nucleo 12.

Nel seguito verrà definito come "valore" di una caratteristica cromatica l'intensità dell'effetto fotoelettrico o l'intensità luminosa, legata alla frequenza propria di ciascun colore e sue tonalità, misurabile quando un corpo di un determinato colore viene investito da una radiazione luminosa. Il livello del segnale (solitamente elettrico) derivante dall'effetto fotoelettrico, e quindi proporzionale al valore della caratteristica cromatica sopra definita, viene elaborato e confrontato con un segnale proporzionale ad un valore cromatico campione di riferimento preimpostato.

I sensori fotosensibili 8 possono essere disposti sostanzialmente secondo due differenti configurazioni ed orientazioni, come illustrato nelle figure 2 e 3, nelle quali, in figura 2 essi sono orientati parallelamente all'asse di rivoluzione 4 della bobina 2, mentre in figura 3 essi sono orientati secondo una direzione sostanzialmente radiale della bobina 2 stessa.

La soluzione illustrata in figura 2, in cui il sensore 8 si muove esternamente all'ingombro della bobina 2, ben si adatta a controllare il grado di esaurimento di qualsiasi tipo di materiale in nastro 3, avvolto sulla bobina 2. Il sensore 8, così come è disposto in tale soluzione, è infatti in grado di rilevare la caratteristica cromatica del nastro 3, e più precisamente del suo bordo 3‘ ad esso contraffacciato. Man mano che la bobina 2 viene svolta il sensore 8 si avvicina ad una configurazione di allineamento con il nucleo 12 della bobina 2. Nel momento in cui nel campo di azione del sensore 8 inizia a trovarsi il nucleo 12, il sensore 8 "sente" la variazione della caratteristica cromatica data dalla combinazione dei due diversi colori del nastro 3 e del nucleo 12, ed invia un segnale ad una unità operatrice quando tale combinazione cromatica corrisponde ad una caratteristica cromatica preimpostata. Nelle figure allegate tale unità operatrice è rappresentata semplicemente sotto la forma d1 un blocco 13, il quale può essere inteso, ad esempio, come una unità operatrice adatta per la sostituzione automatica della bobina 2.

Tali sensori optoelettronici 8 sono in grado anche di misurare con continuità la "variazione" della caratteristica cromatica controllata, e di indicare questa variazione nel tempo, oppure, come sopra descritto, di rilevare solo un particolare valore della stessa caratteristica cromatica ad intervalli discreti.

Nel caso in cui i sensori optoelettronici 8 siano del tipo in grado di misurare con continuità la variazione nel tempo della caratteristica cromatica della zona 20, essi invieranno un segnale ad un comparatore 14 il quale, nel momento in cui riceve un segnale proporzionale ad una caratteristica cromatica uguale a quella primpostata di riferimento, invia il proprio segnale alla unità operatrice 13.

Nel caso sopra descritto, il livello del segnale inviato dal sensore 8 varia in funzione della variazione dell'effetto fotoelettrico, che risulta connesso alla variazione della caratteristica cromatica, o più semplicemente del colore, che avviene passando dal bordo 3'del nastro 3 al nucleo 12. Per tale motivo e per esaltare tale effetto, il nucleo 12 viene solitamente realizzato con colore decisamente diverso da quello del nastro 3.

Il livello del segnale suddetto varierà tanto più, quanto maggiore risulterà l'incidenza della superficie del bordo 12' del nucleo 12 che interessa il campo di azione del sensore 8. Il livello del segnale viene elaborato e confrontato, all'interno di un comparatore 14 ad esso collegato, con un valore campione di riferimento.

Nella forma di realizzazione di figura 3 il sensore 8 ben si adatta ad operare con nastri 3 in materiale trasparente, quali ad esempio i nastri in materiale plastico termosaldabile. In questo particolare caso la zona 20 è definita dalle ultime spire 10 della bobina 2, le quali sono colorate con un colore differente da quello delle spire 11 da svolgere, ad esempio di nero come illustrato in figura 4. In questa forma di realizzazione, poiché il nastro 3 è trasparente, i sensori 8 rilevano 11 colore del nastro 3 stesso e quello delle ultime spire 10 sottostanti,oppure il gradiente di variazione del colore che man mano che la bobina si esaurisce vira verso la tonalità di colore propria delle ultime spire 10. Quando la bobina 2 ha raggiunto un certo grado di esaurimento, ed al disopra delle ultime spire 10 sono rimaste poche spire 11 (come illustrato in figura 3), il sensore 8 rileva per trasparenza il colore delle ultime spire 10 ed invia un corrispondente segnale all'unità operatrice 13.

Nel caso in cui il sensore 8 rilevi la variazione temporale del colore, 11 segnale giungerà all'ingresso del comparatore 14. Anche in questo caso, come per quello descritto in precedenza, il comparatore 14 comanda l'unità operatrice 13, la quale provvedere a sostituitre la bobina 2 in esaurimento con una nuova.

Claims

RIVENDICAZIONI 1) Dispositivo per il controllo di bobine (2) di materiale in nastro (3), applicabile in particolare a macchine incartatrici e comprendente, per ciascuna bobina (2) avvolta su un rispettivo nucleo (12) e rotante attorno al proprio asse (4), mezzi rilevatóri (5) mobili, durante la svolgitura della detta bobina (2), lungo una direzione sostanzialmente radiale di quest'ultima, caratterizzato dal fatto che i detti mezzi rilevatori (5) sono costituiti da sensori optoelettronici fotosensibili (8) atti a rilevare il valore di una caratteristica cromatica di una zona (20) della detta bobina (2), i detti sensori optoelettronici fotosensibili (8) essendo atti ad inviare un segnale al rilevamento di un valore di detta caratteristica cromatica uguale ad un valore campione preimpostato della medesima caratteristica cromatica.
2) Dispositivo secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che i detti sensori optoelettronici fotosensibili (8) sono orientati secondo una direzione sostanzialmente parallela all'asse di rivoluzione (4) della rispettiva bobina (2) e si muovono lateralmente fuori dell'ingombro di essa; la detta zona (20) essendo definita dal contraffacciato bordo (3') delle spire (10) del materiale in nastro (3) della detta bobina (3) e/o dal bordo (12') del detto nucleo 3) Dispositivo secondo la rivendicazione 1, in particolare per il controllo di bobine (2) di materiale in nastro (3) trasparente, caratterizzato dal fatto che i detti sensori optoelettronici fotosensibili (8) sono orientati secondo una direzione sostanzialmente radiale della rispettiva bobina (2) e si muovono all'interno dell'ingombro di essa; la detta zona (20) essendo definita dalle ultime spire (10) del detto materiale in nastro (3) o dal nucleo (12) sul quale tali ultime spire (10) sono avvolte; le dette ultime spire (10) o il nucleo (12) presentando un colore differente da quello del rimanente materiale in nastro (3) trasparente. 4) Dispositivo per il controllo di bobine, in particolare utilizzabile nelle macchine incartatrici, sostanzialmente come descritto con riferimento ai disegni annessi.