ITBO970183A1 - Metodo ed unita' per il cambio di bobine in una macchina utilizzatrice di materiale in nastro. - Google Patents

Description

D E S C R I Z I O N E

La presente invenzione è relativa ad un metodo per il cambio di bobine in una macchina utilizzatrice di materiale in nastro.

Qui e nel seguito con il termine "macchina utilizzatrice" si intende una qualsiasi macchina utilizzante del materiale in nastro avvolto a formare una rispettiva bobina, il cui nastro è avvolto a spirale e presenta un bordo iniziale libero ed un bordo finale.

Nelle macchine che utilizzano materiale in nastro è noto sostituire una bobina in via di esaurimento con una bobina piena rilevando l'esaurimento della bobina in via di esaurimento tramite un dispositivo di controllo disposto affacciato a, o in sostanziale contatto d1,una periferia della bobina stessa per controllare una dimensione del relativo diametro, arrestando per un intervallo d1 tempo determinato lo svolgimento della bobina quando la dimensione del suo diametro raggiunge un valore determinato in modo tale da fermare il relativo nastro in una stazione di giunzione determinata, e congiungendo una porzione terminale del primo nastro stesso con un secondo nastro,una cui porzione iniziale è stata svolta dalla seconda bobina ed è stata disposta in attesa nella stazione di giunzione.

Una simile metodologia, sebbene si sia rilevata sufficientemente pratica ed affidabile,risulta tuttavia poco economica, in quanto la giunzione del primo nastro e del secondo nastro viene normalmente realizzata in un punto relativamente lontano dal bordo finale del primo nastro stesso, con la conseguenza che sulla bobina sostituita rimane ancora avvolta e, quindi, Inutilizzata una parte di materiale in nastro. Poiché le bobine vengono normalmente cambiate ad intervalli di tempo in genere molto brevi, e poiché normalmente il relativo materiale in nastro presenta dei costi relativamente elevati, risulta evidente che anche un minimo spreco di materiale in nastro per ogni bobina si traduce, alla fine di ciascun turno di lavoro, in un notevole dispendio economico.

Secondo la presente invenzione viene fornito un metodo per il cambio di bobine in una macchina utilizzatrice di materiale in nastro, ciascuna bobina comprendendo un nastro avvolto a spirale presentante un bordo iniziale libero, ed un bordo finale, il metodo comprendendo le fasi di alimentare un primo nastro di una prima bobina lungo un percorso di svolgimento estendentesi attraverso una stazione di giunzione; di disporre nel la detta stazione di giunzione il bordo iniziale libero di un secondo nastro svolto da una seconda bobina; di arrestare il primo nastro in corrispondenza della stazione di giunzione per un interval lo di tempo determinato; e di congiungere tra loro i detti primo e secondo nastro durante il detto intervallo di tempo; il metodo essendo caratterizzato dal fatto di comprendere l 'ulteriore fase di rilevare il passaggio del bordo finale del primo nastro in corrispondenza di una stazione di ri levamento per arrestare il primo nastro stesso con il bordo finale stesso disposto sostanzialmente in corrispondenza del bordo iniziale del secondo nastro; la stazione di rilevamento essendo disposta lungo il detto percorso di svolgimento ad una distanza determinata dal la detta stazione d1 giunzione ed a monte del la stazione di giunzione stessa.

La presente invenzione è inoltre relativa ad una unità per il cambio di bobine in una macchina utilizzatrice di materiale in nastro.

Secondo la presente invenzione viene real izzata una unità per il cambio di bobine in una macchina utilizzatrice di materiale in nastro, ciascuna bobina comprendendo un nastro avvolto a spirale presentante un bordo iniziale l ibero, ed un bordo finale, l 'unità comprendendo mezzi di al imentazione per alimentare un primo nastro di una prima bobina lungo un percorso di svolgimento estendentesi attraverso una stazione di giunzione; mezzi di giunzione disposti nella detta stazione di giunzione,ed atti a ricevere il bordo iniziale libero di un secondo nastro svolto da una seconda bobina per congiungere tra loro i detti primo e secondo nastro durante, in uso, un intervallo di tempo determinato; l'unità essendo caratterizzata dal fatto di comprendere mezzi di rilevazione disposti in corrispondenza di una stazione di rilevamento per rilevare il passaggio del bordo finale del primo nastro, la stazione di rilevamento essendo disposta lungo il detto percorso di svolgimento ad una distanza determinata dalla detta stazione di giunzione ed a monte della stazione di giunzione stessa; i detti mezzi di congiunzione comprendendo mezzi di arresto per arrestare il primo nastro stesso con il bordo finale stesso disposto sostanzialmente in corrispondenza del bordo iniziale del secondo nastro.

La presente invenzione verrà ora descritta con riferimento alla figura annessa,che ne illustra schematicamente in elevazione frontale un esempio di attuazione non limitativo. Con riferimento alla figura annessa, con 1 è indicata nel suo complesso una unità per il cambio, su di una macchina 2 utilizzatrice di materiale in nastro, di bobine 3 comprendenti, ciascuna,un nocciolo 4 centrale, ed un nastro 5, il quale è avvolto a spirale attorno al nocciolo 4 stesso e presenta un bordo 6 iniziale libero disposto all'esterno della bobina 3, ed un bordo 7 finale disposto a contatto del nocciolo 4. In particolare, l'unità 1 è atta a cambiare una bobina 3 in via di esaurimento (indicata con 3a) con una bobina 3 piena (indicata con 3b) congiungendo tra loro il bordo 7 finale (indicato con 7a) del nastro 5 (indicato con 5a) della bobina 3a,ed il bordo 6 iniziale (indicato con 6b) del nastro 5 (indicato con 5b) della bobina 3b.

L'unità 1 comprende un telaio 8, e due alberi 9 di supporto per le bobine 3, i quali si estendono affiancati e paralleli tra loro dal telaio 8 stesso lungo rispettivi assi A e B orizzontali, sono disposti ad una distanza l'uno dall'altro maggiore del diametro esterno di una bobina 3b piena, e sono motorizzati da rispettivi motori MI per ruotare le bobine 3 attorno agli assi A e B stessi con una velocità W angolare variabile al variare del consumo di nastro 5 dalle bobine 3 in modo tale da svolgere il nastro 5 stesso una velocità VI di svolgimento sostanzialmente costante. L'unità 1 comprende inoltre un dispositivo 10 di svolgimento atto a svolgere le bobine 3, e ad alimentare i relativi nastri 5 lungo un percorso P di svolgimento estendentesl, a partire alternativamente dall'uno o dall'altro albero 9 a seconda della bobina 3 in fase di svolgimento, attraverso una stazione SI di giunzione e, successivamente,una stazione S2 di compensazione,un dispositivo 11 di giunzione (di tipo noto) definente la stazione SI stessa, ed atto a congiungere tra loro i nastri 5 delle bobine 3 In un intervallo di tempo determinato, durante il quale, in uso, i l dispositivo 10 viene fermato, ed un magazzino 12 di compensazione (di tipo noto) disposto in corrispondenza della stazione S2 e sostanzialmente atto ad alimentare il nastro 5, durante i l citato intervallo di tempo, ad un dispositivo 13 utilizzatore della macchina 2 disposto al termine del percorso P.

Il dispositivo 11 di giunzione comprende due rulli 14 folli disposti affacciati tra loro parallelamente agli assi A, B, e due teste 15 di giunzione (note) disposte sostanzialmente al disotto dei rulli 14 stessi e mobil i l 'una da e verso l 'altra per congiungere tra loro 1 nastri 5a e 5b delle bobine 3a e 3b. Il magazzino 12 comprende due serie 16 di rull i 17 disposti paralleli tra loro ed agli assi A, B; i rulli 17 di ciascuna serie 16 sono disposti verticalmente allineati tra loro e verticalmente sfalsati rispetto ai rul li 17 dell 'altra serie 16 per conformare sostanzialmente a S i i percorso P, e le due serie 16 sono supportate da rispettive slitte 18 mobil i orizzontalmente l 'una da e verso l 'altra per variare la lunghezza del percorso P stesso.

Il dispositivo 10 di svolgimento comprende un rullo 19 centrale, che è disposto lungo il percorso P in una posizione intermedia tra gli alberi 9 ed è motorizzato da un motore M2 per ruotare attorno ad un rispettivo asse C parallelo agli assi A, B, e, per ciascun albero 9, una guida 20 l ineare, la quale è collegata al telaio 8, è disposta trasversalmente rispetto all 'asse C, e si estende inclinata verso il basso a partire dal rul lo 19 stesso. Il dispositivo 10 comprende inoltre, per ciascun albero 9, una slitta 21 montata scorrevole sulla relativa guida 20, ed un attuatore 22 lineare, una cui porzione 23 fissa è montata sul telalo 8, ed una cui porzione 24 mobile o asta di uscita è collegata alla relativa slitta 21 per spostare la slitta 21 stessa lungo la relativa guida 20. Il dispositivo 10 comprende infine, per ciascun albero 9, un rul lo 25 fol le, il quale è montato su di un rispettivo braccio 26 solidale alla relativa slitta 21 e parallelo alla relativa guida 20, ed è mobile unitamente alla slitta 21 stessa, tra una posizione operativa di impegno, in cui esso è disposto sostanzialmente a contatto del rullo 19 per premere i l relativo nastro 5 contro i l rullo 19 stesso in modo tale che il rullo 19 possa svolgere il nastro 5 stesso dalla relativa bobina 3 ad una velocità V2 di alimentazione determinata, ed una posizione operativa di riposo.

L'unità 1 comprende inoltre, per ciascun albero 9, un dispositivo 27 di rilevazione disposto lungo il percorso P a monte del dispositivo 10 in corrispondenza di una stazione S3 di rilevazione, ed un dispositivo 28 di regolazione, il quale è disposto lungo i l percorso P tra la stazione S3 stessa ed il relativo albero 9, ed è atto a regolare, come meglio verrà spiegato nel seguito, la velocità VI di svolgimento del relativo nastro 5.

Il dispositivo 28 di regolazione comprende due rull i 29 di rinvio fol li , parallel i agli assi A, B e supportati girevol i dal telaio 8 sostanzialmente in corrispondenza di una estremità 30, del la relativa guida 20, opposta a quel la rivolta verso il rul lo 19, ed un rullo 31 di rinvio folle parallelo ai rulli 29 stessi e supportato girevole da un braccio 32 osci llante, i l quale fa parte del dispositivo 28 stesso, si estende trasversalmente da un perno 33 paral lelo al rul lo 31, ed è atto ad essere Impegnato dal relativo nastro 5 per formare, sul nastro 5 stesso e con i relativi rull i 29, un ansa K di profondità variabile. In particolare, il braccio 32 oscil lante è atto ad osci l lare attorno al relativo perno 33 mantenendosi su di un plano trasversale agl i assi A e B, ed è col legato tramite i l perno 33 stesso ad un rilevatore 34 angolare (di tipo noto) atto a ri levare e determinare una posizione angolare del braccio 32 a partire da una posizione operativa neutra, in cui i l braccio 33 è disposto sostanzialmente orizzontale.

Il dispositivo 27 di rilevazione è atto a rilevare il passaggio del bordo 7 finale del relativo nastro 5, e può essere definito da una fotocellula montata in corrispondenza del la estremità 30 del la guida 20 subito dopo il rullo 29 disposto a valle del rul lo 31. In particolare, la stazione S3 è disposta, rispetto al dispositivo 10, ovvero rispetto alla stazione Si, ad una distanza D determinata misurata lungo il percorso P tale che, essendo nota la velocità V2 di svolgimento impartita al nastro 5 dal dispositivo 10, risulti , in uso, possibile determinare con estrema precisione l ' istante in cui il bordo 7 finale del nastro 5 passerà attraverso la stazione SI d1 congiunzione.

Il funzionamento dell 'unità 1 è regolato da una unità UC di controllo, la quale è collegata, in ingresso e uscita, con i motori MI degli alberi 9 di supporto delle bobine 3 per regolare la velocità M angolare di svolgimento del le bobine 3 stesse; con i l motore M2 del rul lo 19 per controllare la velocità VI di svolgimento; con i l dispositivo 27 di rilevazione; con i rilevatori 34 angolari per conoscere la posizione angolare dei bracci 32; con un motore M3 del dispositivo 13 utilizzatore; e con i motori (non i llustrati) del le sl itte 18 del magazzino 12 di compensazione. In particolare, durante i l funzionamento del l 'unità 1, ed in condizione di regime, l 'unità UC regola i motori M2 e M3 in modo tale che la velocità V2 sia sostanzialmente pari ad una velocità V3 di assorbimento del nastro 5 da parte del dispositivo 13, e regola i motori MI e M2 in modo tale che la velocità VI di svolgimento del nastro 5 sia sostanzialmente pari alla velocità V2 di alimentazione, ovvero alla velocità alla quale il dispositivo 10 di svolgimento trascina verso di sé il nastro 5 stesso.

In condizioni di regime, il nastro 5a della bobina 3a girevole attorno all'asse A viene avanzato lungo il percorso P impegnando in successione: i rulli 29 e 31 del relativo dispositivo 28 di regolazione; il rullo 19 ed il rullo 25, disposto nella sua posizione operativa di impegno, del relativo dispositivo 10 di svolgimento; i rulli 17 del magazzino 12 di compensazione;e, prima del magazzino 12 stesso, passando attraverso le teste 15 del dispositivo 11 di giunzione, in corrispondenza delle quali è disposto il bordo 6b iniziale del nastro 5b della bobina 3b montata girevole attorno all'asse B.

Il motore MI è controllato dall'unità UC per ruotare la bobina 3a attorno all'asse A ad una velocità W angolare inversamente proporzionale al consumo di nastro 5a in modo tale da mantenere la velocità VI d1 svolgimento il più possibile costante e pari alla velocità V2 di alimentazione. Quando le velocità VI e V2 diventano differenti tra loro a causa, ad esempio,della forma non perfettamente cilindrica della bobina 3a, il braccio 32,che normalmente viene mantenuto nella sua posizione operativa neutra orizzontale proprio dal nastro 5a, ruota attorno al relativo perno 33; in particolare, nel caso in cui la velocità VI sia maggiore della velocità V2 l'ansa K tende ad aumentare la propria profondità facendo ruotare verso il basso il braccio 32, mentre nel caso in cui la velocità VI sia minore della velocità V2 l'ansa K tende a diminuire la propria profondità facendo ruotare verso l'alto il braccio 32. In entrambi i casi il rilevatore 34 invierà un segnale all'unità UC proporzionale all'ampiezza angolare della rotazione del braccio 32, e, nel primo caso, l'unità UC rallenterà il motore MI, mentre nel secondo caso, l'unità UC accelererà il motore MI stesso fino a che il braccio 32 non sarà tornato nella sua posizione neutra.

La possibilità di regolare la velocità VI di svolgimento del nastro 5 tramite il dispositivo 28 di regolazione fa sì che questo compito, normalmente svolto dal magazzino 12 di compensazione, venga risparmiato al magazzino 12 stesso, in quanto sia il dispositivo 10 di svolgimento sia 11 dispositivo 13 utilizzatore agiscono direttamente su un nastro 5a oramai svolto, che pertanto non presenta praticamente più delle variabili atte ad influenzare la sua velocità di avanzamento lungo il percorso P.

Quando la bobina 3a si esaurisce, il bordo 7a finale del relativo nastro 5a si distacca dal relativo nocciolo 4, e passa davanti al dispositivo 27 di rilevazione, che invia un segnale all'unità UC in modo tale da determinare con esattezza l'istante in cui il bordo 7a stesso si troverà in corrispondenza della stazione SI note la distanza D tra la stazione S3 e la stazione SI stessa, e la velocità V2 istantanea di alimentazione del nastro 5a, ovvero in modo tale da poter bloccare il bordo 7a esattamente 1n corrispondenza del bordo 6b tra le teste 15 del dispositivo 11 di giunzione. Quando il bordo 7a giunge in corrispondenza della stazione SI e viene bloccato tra le teste 15, l'unità UC di controllo avvicinerà progressivamente le slitte 18 per poter fornire del nastro 5 al dispositivo 13 durante l'intervallo di tempo necessario alle teste 15 stesse per giungere tra loro 1 bordi 6b e 7a. Una volta che il nuovo nastro 5b è stato congiunto al vecchio nastro 5a, il rullo 25 del nastro 5b, che fino a questo momento era disposto nella sua posizione operativa di riposo, viene spostato nella sua posizione operativa di impegno con il rullo 19, e l'unità UC azionerà progressivamente i motori MI e M2 per iniziare a svolgere il nastro 5b lungo il percorso P.

Prima che le condizioni di regime si siano ripristinate dopo il cambio di bobina 3 si ha un breve periodo di transitorio, durante il quale 11 dispositivo 13 continua ad assorbire il nastro alla velocità V3 e le slitte 18 del magazzino 12 vengono allontanate le une dalle altre per ripristinare la riserva di nastro 5 da utilizzare per la successiva sostituzione di bobina 3. Nel frattempo, una nuova bobina 3 viene disposta sull'albero 9, e,dopo che il relativo rullo 25 è stato disposto nella sua posizione operativa di riposo, un nuovo bordo 6 viene disposto nella stazione SI.

Secondo una variante illustrata con linea tratteggiata nella figura annessa, il dispositivo 27 di rilevazione può essere anche disposto lungo il percorso P a monte del dispositivo 28 di regolazione, e, in questo caso, per determinare l'istante in cui il bordo 7 finale del nastro 5 giungerà alla stazione SI,occorre tenere conto anche della posizione angolare del braccio 32.

Claims (12)

1. RIVENDICAZIONI 1) Metodo per il cambio di bobine in una macchina utilizzatrice di materiale in nastro, ciascuna bobina (3) comprendendo un nastro (5) avvolto a spirale presentante un bordo (6) iniziale libero, ed un bordo (7) finale, il metodo comprendendo le fasi di alimentare un primo nastro (5a;5b) di una prima bobina (3a;3b) lungo un percorso (P) di svolgimento estendentesi attraverso una stazione (S1) di giunzione; di disporre nella detta stazione (S1) di giunzione il bordo (6) iniziale libero di un secondo nastro (5b;5a) svolto da una seconda bobina (3b;3a); di arrestare il primo nastro (5a;5b) in corrispondenza della stazione (S1) di giunzione per un Intervallo di tempo determinato; e di congiungere tra loro i detti primo e secondo nastro (5a,5b;5b,5a) durante il detto intervallo di tempo; il metodo essendo caratterizzato dal fatto di comprendere l 'ulteriore fase di rilevare il passaggio del bordo (7) finale del primo nastro (5a;5b) in corrispondenza di una stazione (S3) di rilevamento per arrestare il primo nastro (5a;5b) stesso con il bordo (7) finale stesso disposto sostanzialmente in corrispondenza del bordo (6) iniziale del secondo nastro (5b;5a); la stazione (S3) di rilevamento essendo disposta lungo il detto percorso (P) di svolgimento ad una distanza (D) determinata dalla detta stazione (S1) di giunzione ed a monte della stazione (S1) di giunzione stessa.
2. 2) Metodo secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che il detto primo nastro (5a;5b) viene alimentato lungo il percorso (P) di svolgimento ad una velocità (V2) di alimentazione determinata, e ruotando la prima bobina (3a;3b) attorno ad un rispettivo asse (A;B) di rotazione ad una velocità angolare (W) variabile in funzione del consumo del primo nastro (5a;5b) stesso.
3. 3) Metodo secondo la rivendicazione 2, caratterizzato dal fatto che il primo nastro (5a;5b) viene alimentato serrando il primo nastro (5a;5b) stesso tramite mezzi di trazione (10) disposti tra le dette stazioni di rilevamento e di giunzione (S3;S1); i mezzi di trazione (10) comprendendo un unico rullo (19) motorizzato, ed un rullo (25) mobile rispetto i l percorso (P) di svolgimento per Impegnare il primo nastro (5a;5b) sul rullo (19) motorizzato stesso.
4. 4) Metodo secondo la rivendicazione 3, caratterizzato dal fatto che la prima bobina (3a;3b) viene ruotata attorno ad un rispettivo asse (A;B) di rotazione alla detta velocità angolare (W) per svolgere il primo nastro (5a;5b) dalla prima bobina (3a;3b) stessa ad una velocità (VI) di svolgimento; il metodo comprendendo l 'ulteriore fase di regolare la velocità (VI) di svolgimento tramite mezzi di regolazione (28) disposti lungo il detto percorso (P) di svolgimento a monte del detto rullo (19) motorizzato in modo tale da rendere la velocità (VI) di svolgimento stessa sostanzialmente uguale alla detta velocità (V2) di alimentazione.
5. 5) Metodo secondo la rivendicazione 4, caratterizzato dal fatto di comprendere l 'ulteriore fase di formare un ansa (K) a profondità variabile lungo il detto primo nastro (5a;5b) tramite i detti mezzi di regolazione (28); i mezzi di regolazione (28) comprendendo un elemento girevole (31) impegnato nella detta ansa (K)f ed un elemento oscillante (32) di supporto per l 'elemento girevole (31) stesso, e mobile angolarmente attorno ad punto (33) fisso della detta macchina (2).
6. 6) Unità per il cambio di bobine in una macchina utilizzatrice di materiale in nastro, ciascuna bobina (3) comprendendo un nastro (5) avvolto a spirale presentante un bordo (6) iniziale libero, ed un bordo (7) finale, l 'unità (1) comprendendo mezzi di alimentazione (10) per alimentare un primo nastro (5a;5b) di una prima bobina (3a;3b) lungo un percorso (P) di svolgimento estendentesi attraverso una stazione (SI) di giunzione; mezzi di giunzione (11) disposti nella detta stazione (SI) di giunzione, ed atti a ricevere il bordo (6) iniziale libero di un secondo nastro (5b;5a) svolto da una seconda bobina (3b;3a) per congiungere tra loro i detti primo e secondo nastro (5a,5b;5b,5a) durante, in uso, un Intervallo di tempo determinato; l 'unità (1) essendo caratterizzata dal fatto di comprendere mezzi di rilevazione (27) disposti in corrispondenza di una stazione ($3) di rilevamento per rilevare il passaggio del bordo (7) finale del primo nastro (5a;5b), la stazione ($3) di rilevamento essendo disposta lungo il detto percorso (P) di svolgimento ad una distanza (D) determinata dalla detta stazione (SI) di giunzione ed a monte della stazione (SI) di giunzione stessa; i detti mezzi di congiunzione comprendendo mezzi di arresto (15) per arrestare il primo nastro (5a;5b) stesso con il bordo (7) finale stesso disposto sostanzialmente in corrispondenza del bordo (6) iniziale del secondo nastro (5b;5a).
7. 7) Unità secondo la rivendicazione 6, caratterizzata dal fatto che i detti mezzi di alimentazione (10) comprendono mezzi di trazione (10) per alimentare il detto primo nastro (5a;5b) lungo il percorso (P) di svolgimento ad una velocità (V2) di alimentazione determinata; l 'unità (1) comprendendo mezzi motori (MI) collegati ad un asse (A;B) di rotazione della prima bobina (3a;3b) per ruotare la prima bobina (3a;3b) stessa attorno all 'asse (A;B) di rotazione stesso ad una velocità angolare (W) variabile, In uso, in funzione del consumo del primo nastro (5a;5b) stesso.
8. 8) Unità secondo la rivendicazione 7, caratterizzata dal fatto che i detti mezzi di trazione (10) sono disposti tra le dette stazioni di rilevamento e di giunzione (S3;S1) , e comprendono un unico rullo (19) motorizzato, ed un rullo (25) mobile rispetto al rullo (19) motorizzato stesso per impegnare il primo nastro (5a;5b) sul rullo (19) motorizzato.
9. 9) Unità secondo la rivendicazione 8, caratterizzata dal fatto di comprendere mezzi di regolazione (28) disposti lungo il detto percorso (P) di svolgimento a monte del detto rullo (19) motorizzato per regolare una velocità (VI) di svolgimento del primo nastro (5a;5b) dalla prima bobina (3a;3b) rendendo la velocità (VI) di svolgimento stessa sostanzialmente uguale alla detta velocità (V2) di alimentazione.
10. 10) Unità secondo la rivendicazione 9, caratterizzata dal fatto che i detti mezzi di regolazione (28) comprendono un elemento girevole (31) impegnato in una ansa (K) formata sul detto primo nastro (5a;5b) , ed un elemento oscillante (32) di supporto per l 'elemento girevole (31) stesso, e mobile angolarmente attorno ad punto (33) fisso della detta macchina (2).
11. 11) Metodo per il cambio di bobine in una macchina utilizzatrice di materiale in nastro, sostanzialmente come descritto con riferimento al disegno annesso.
12. 12) Unità per il cambio di bobine in una macchina utilizzatrice di materiale in nastro, sostanzialmente come descritta con ri