ITFI20070207A1

ITFI20070207A1 - Tubiera con gruppo formatore a cinghia dentata"

Info

Publication number: ITFI20070207A1
Application number: IT000207A
Authority: IT
Inventors: Mario Gioni Chiocchetti; Mauro Gelli; Quirino Ridolfi
Original assignee: Perini Fabio Spa
Priority date: 2007-09-14
Filing date: 2007-09-14
Publication date: 2009-03-15
Also published as: US20100204031A1; EP2185350B1; JP2011519315A; CN101801658B; BRPI0816763A2; WO2009040855A3; EP2185350A2; ES2377171T3; CN101801658A; ATE535368T1; WO2009040855A2

Description

"TUBIERA CON GRUPPO FORMATORE A CINGHIA DENTATA"

DESCRIZIONE

Campo Tecnico

La presente invenzione riguarda le macchine per la produzione di tubi tramite avvolgimento elicoidale di una o più strisce di materiale nastriforme, tipicamente cartone, attorno ad un mandrino tramite un gruppo formatore. Le macchine di questo tipo vengono denominate usualmente "tubiere". Esse sono usate ad esempio per la produzione di anime tubolari, in cartone o simili, per l'avvolgimento di rotoli di film, carta, carta tissue, o altro materiale in foglio.

Stato della Tecnica

Nelle tubiere tradizionali il gruppo formatore comprende usualmente una cinghia rinviata attorno al mandrino di avvolgimento formando una spira, detta anche "nodo". La spira è inclinata rispetto all'asse del mandrino di una entità circa pari all'angolo di inclinazione delle spire di materiale nastriforme che si formano tramite avvolgimento della o delle strisce di materiale nastriforme e che generano il tubo. La funzione della cinghia è quella di avvolgere le spire di materiale nastriforme attorno al mandrino e di fare avanzare il tubo in formazione.

Esempi di tubiere di questo tipo sono descritti in WOA-9510400; WO-A-9510399; WO-A-2004/106017; WO-A-2007/072531 .

I gruppi formatori di tipo noto presentano alcuni inconvenienti, dovuti all'impiego delle cinghie formanti il sistema di trascinamento ed avvolgimento. In particolare: - il "nodo" o spira formata dalla cinghia intorno al tubo ed al mandrino all'interno di quest'ultimo deve essere abbastanza stretto per trasmettere il moto e l'avanzamento al materiale nastriforme (cartone od altro) in fase di avvolgimento ed al tubo stesso; se però il nodo o spira è troppo stretto questo diventa un ostacolo all'avanzamento a causa dell'eccessivo attrito del tubo sul mandrino; d'altronde, le cinghie adoperate fino ad oggi sono lisce, cioè prive di dentatura e vengono portate in moto da pulegge anch'esse lisce che trascinano le cinghie per semplice attrito. Affinché non vi sia slittamento tra cinghia e puleggia è necessario un certo tensionamento della cinghia, che è accettabile fino ad un certo valore, superato il quale genera problemi all'avanzamento del tubo in formazione, con conseguente usura precoce e surriscaldamento del mandrino formatore ;

— all'avviamento della macchina non c'è mai una perfetta sincronizzazione tra cinghia e materiale nastriforme, e quindi si manifestano slittamenti iniziali e problemi di tensionamento della cinghia. E' inevitabile una perdita di tempo, energie e materiali prima di raggiungere una condizione di corretto funzionamento, senza slittamenti tra la cinghia del gruppo formatore ed il materiale nastriforme;

- durante il funzionamento gli organi sopra citati sono soggetti a riscaldamento; quindi prima che la macchina raggiunga le condizioni di temperatura a regime, cioè nelle condizioni ideali di funzionamento, sono necessarie regolazioni continue che accentuano i problemi di tensionamento e trascinamento.

Nelle tubiere attuali di alta gamma, cioè con prestazioni maggiori e nelle quali viene usato un numero elevato di strisce, è necessario avere due motori di comando per la movimentazione della cinghia, sempre per ridurre i problemi di trascinamento e tensionamento, montati uno sulla puleggia principale ed uno su un galoppino tensionatore attorno a cui viene rinviata la cinghia del gruppo formatore. Questa disposizione è costosa.

Sommario dell'Invenzione

Secondo un aspetto l'invenzione prevede una tubiera del tipo sopra menzionato, in cui la cinghia del gruppo formatore è una cinghia dentata, corredata di una superficie frontale con una dentatura cooperante con una puleggia di rinvio anch'essa dentata. Preferibilmente la puleggia dentata è una puleggia motrice. Non si esclude la possibilità di realizzare entrambe le facce della cinghia con dentature tra loro uguali od eventualmente diverse, per cooperare con due pulegge entrambe dentate. In alcune forme di realizzazione preferite, tuttavia, la cinghia presenta un dorso liscio, dove per liscio si intende un dorso privo di dentature. Preferibilmente la cinghia è disposta in modo tale che il dorso sia in contatto con la striscia di materiale nastriforme durante l'avvolgimento, cioè che il dorso dentato sia rivolto verso il mandrino formatore attorno a cui si avvolgono la o le strisce di materiale nastriforme.

Si è rilevato che l'impiego di una cinghia di questo tipo riduce in modo considerevole alcuni almeno dei problemi delle tubiere tradizionali che tipicamente usano cinghie lisce.

La cinghia coopera con due pulegge di rinvio, una delle quali almeno è motorizzata, ed una almeno delle quali (preferibilmente la puleggia motorizzata) è dentata. Preferibilmente la cinghia è avvolta attorno al mandrino in modo che la superficie priva di dentatura, cioè il dorso, sia rivolta verso il mandrino formatore. In questo modo il materiale nastriforme che avanza tra il mandrino e la spira (nodo) formata dalla cinghia è in contatto con il dorso liscio della cinghia attorno al mandrino, mentre la dentatura è rivolta verso l'esterno della spira.

In alcune forme di realizzazione la seconda puleggia non è dentata ed è in contatto con il dorso della cinghia.

Ulteriori vantaggiose forme di realizzazione e caratteristiche dell'invenzione verranno descritte nel seguito con riferimento ad un esempio di realizzazione.

Breve Descrizione dei Disegni

La presente invenzione verrà meglio compresa seguendo la descrizione e l'unito disegno, il quale mostra una pratica forma di realizzazione non limitativa dell'invenzione. Più in particolare, nel disegno mostrano; la

Fig.1 una vista laterale schematica di una forma di realizzazione dell'invenzione; la

Fig.2 una sezione longitudinale di una porzione della cinghia, secondo la linea di sezione sostanzialmente parallela allo sviluppo longitudinale della cinghia stessa; la Fig.3 una sezione trasversale secondo III-III di Fig.2; e la

Fig.4 una sezione longitudinale di una porzione di cinghia con doppia dentatura.

Descrizione_ Dettagliata_ di_ Forme_ di_ Attuazione dell'Invenzione

La tubiera illustrata in via esemplificativa nel disegno presenta una struttura generale di tipo di per sé conosciuto, ad esempio da una o più delle pubblicazioni brevettuali citate nella parte introduttiva della presente de scrizione. Si deve comprendere, peraltro, che i dettagli costruttivi della tubiera possono cambiare rispetto a quelli di seguito descritti, poiché la presente invenzione può trovare vantaggiosa applicazione in una pluralità di macchine di vario tipo, in cui il gruppo formatore comprende una cinghia che si avvolge formando almeno una spira o nodo attorno al mandrino.

La tubiera, complessivamente indicata con 1, comprende una struttura 3, su cui è montato un mandrino 5 tramite un supporto 8. Con A-A è indicato l'asse del mandrino. Questo mandrino può essere fisso, oppure montato folle attorno al proprio asse, oppure ancora può presentare una parte fissa ed una girevole, supportata folle.

Al mandrino 5 è associato un gruppo di taglio 7 che può avere una conformazione qualsiasi. In Fig.1 è mostrato un dispositivo o gruppo di taglio del tipo descritto in WO-A-2004/106017, ma altri gruppi di taglio possono essere utilizzati. Tale gruppo di taglio 7 provvede a tagliare in singole porzioni un tubo T che viene formato in modo continuo attorno al mandrino 5 per mezzo di un gruppo formatore 9, di seguito descritto.

Nella forma di realizzazione illustrata, il gruppo formatore 9 comprende una prima puleggia dentata 11, ruotante attorno ad un asse 11A e motorizzata tramite un motore 13. Il gruppo formatore 9 comprende, inoltre, una seconda puleggia 15 che, contrariamente alla prima puleggia 11, è liscia. In alcune forme di realizzazione preferite la puleggia 15 è montata folle attorno al proprio asse 15A.

Attorno alle due pulegge 11 e 15 è rinviata una cinghia dentata 17. Come mostrato in Fig.2, la cinghia dentata 17 presenta una faccia frontale 19 corredata di una dentatura 19A, ed una faccia tergale o dorso 21 sostanzialmente liscio, cioè privo di dentatura.

La cinghia 17 è disposta attorno alle pulegge 11 e 15 in modo tale da formare un primo ramo 17A, che si avvolge formando una spira o "nodo" attorno al mandrino 5, ed un secondo ramo 17B diritto. La cinghia è disposta in modo tale che la faccia frontale 19A sia in contatto con la puleggia dentata motorizzata 11 e che il dorso 19B liscio sia in contatto con la puleggia folle 15 e con la o le strisce di materiale nastriforme S1, S2 che vengono avvolte attorno al mandrino 5 per formare il tubo T.

Su almeno una delle strisce S1, S2 è stato applicato ad esempio un collante per far aderire tra loro le strisce e/o le spire formanti il tubo T. Le strisce S1, S2 (o anche più strisce od una sola striscia) vengono alimentate tra il mandrino 5 e il nodo o spira formata dal ramo 17A della cinghia 17 attorno al mandrino stesso. L'inclinazione della spira formata dalla cinghia 17 ha una inclinazione circa uguale a quella delle spire formate dalle strisce S1, S2 attorno al mandrino 5. In alcune forme di realizzazione tale inclinazione è registrabile tramite un volantino 22 ed una barra filettata 20 con cui è possibile regolare l'inclinazione del gruppo formatore 9.

Per un migliore funzionamento della tubiera, e per una maggiore durata della cinghia, il dorso 21 di questa può essere formato con uno strato di rivestimento 23 di materiale ad elevata resistenza al calore ed alle sollecitazioni meccaniche. Preferibilmente la superficie del dorso 21 della cinghia 17 presenta anche un elevato coefficiente di attrito, per facilitare l'effetto di presa e trascinamento del materiale nastriforme formante il tubo T.

In alcune forme di realizzazione, la cinghia 17 può essere rinforzata con trefoli 25 (vedi Fig.3). Per ottenere una maggiore facilità a formare il nodo o spira 17S (Fig.1), i trefoli 25 possono essere realizzati in materiale non metallico, ad esempio Kevlar®, che fornisce una adeguata resistenza e stabilità dimensionale, senza allungamenti dannosi della cinghia, ma che al tempo stesso non la irrigidisce eccessivamente, consentendo la agevole formazione della spira 21 anche attorno ad un mandrino 5 di piccolo diametro.

In una forma di realizzazione alternativa, la cinghia 17 presenta una doppia dentatura contrapposta, cioè sia la faccia frontale 19 che la faccia tergale 21 presentano una dentatura, di forma identica o diversa dalla dentatura 19A presente sulla faccia frontale 19. La Fig.4 mostra in una sezione longitudinale una porzione di cinghia realizzata in questo modo. In questa forma di attuazione le due dentature sul dorso e sulla faccia frontale 21, 19 sono tra loro leggermente diverse, ma non si esclude che le due dentature siano uguali. Anche in questo caso il dorso 21 può presentare un rivestimento 23 di materiale ad elevata resistenza al calore ed alle sollecitazioni meccaniche, almeno sulla faccia superiore delle sporgenze che formano la dentatura della cinghia e che vanno in contatto con il materiale nastriforme formante il tubo T. In questa forma di attuazione la seconda puleggia 15 può essere ancora liscia o, vantaggiosamente, dentata in negativo rispetto alla dentatura del dorso 21 della cinghia 17.

E' inteso che il disegno non mostra che una esemplificazione data solo quale dimostrazione pratica dell'invenzione, la quale può variare nelle forme e disposizioni senza peraltro uscire dall'ambito del concetto alla base dell'invenzione. L'eventuale presenza di numeri di riferimento nelle rivendicazioni accluse ha lo scopo di facilitare la lettura delle rivendicazioni con riferimento alla descrizione ed al disegno, e non limita l'ambito della protezione rappresentata dalle rivendicazioni.

Claims

Rivendicazioni 1. Una tubiera per la formazione di tubi da almeno una striscia di materiale nastriforme avvolta elicoidalmente, comprendente: un mandrino attorno a cui viene avvolta detta almeno una striscia di materiale nastriforme; un gruppo formatore comprendente una cinghia rinviata attorno ad almeno due pulegge, almeno una delle quali è motorizzata, detta cinghia formando una spira attorno al mandrino formatore; caratterizzata dal fatto che detta cinghia con una faccia frontale dotata di una dentatura; e che almeno una prima di dette pulegge è dentata e presenta una dentatura per cooperare con la dentatura di detta cinghia.
2. Tubiera come da rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che detta cinghia dentata presenta un dorso privo di dentatura; e che la cinghia è avvolta attorno al mandrino in modo tale da rivolgere verso il mandrino il dorso privo di dentatura.
3. Tubiera come da rivendicazione 1 o 2, caratterizzata dal fatto che detta puleggia dentata è la puleggia motrice.
4. Tubiera come da rivendicazione 2, caratterizzata dal fatto che la seconda di dette pulegge è liscia e la cinghia è in contatto con detta seconda puleggia con il proprio dorso privo di dentatura.
5. Tubiera come da rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che il dorso della cinghia è provvisto di una seconda dentatura.
6. Tubiera come da rivendicazione 5, caratterizzata dal fatto che la dentatura del dorso è uguale alla dentatura della faccia frontale.
7. Tubiera come da rivendicazione 5, caratterizzata dal fatto che la dentatura del dorso è diversa dalla dentatura della faccia frontale.
8. Tubiera come da una o più delle rivendicazioni da 5 a 7, caratterizzata dal fatto che la cinghia è in contatto con detta seconda puleggia con il proprio dorso dentato.
9. Tubiera come da rivendicazione 2 o 3, caratterizzata dal fatto che il dorso della cinghia è rivestito in materiale ad alto coefficiente di attrito.
10. Tubiera come da una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detta cinghia presenta al proprio interno trefoli in Kevlar®.
11. Tubiera come da una o più delle rivendicazione precedenti, caratterizzata dal fatto che detta cinghia è rinviata unicamente attorno a dette due pulegge e che una sola di dette pulegge è motorizzata.