ITFI20110014A1 - "macchina per la produzione di tubi e relativo metodo" - Google Patents

Description

“MACCHINA PER LA PRODUZIONE DI TUBI E RELATIVO METODOâ€

DESCRIZIONE

Campo Tecnico

La presente invenzione riguarda perfezionamenti alle macchine per la produzione di tubi tramite avvolgimento di almeno una striscia di materiale nastriforme, ad esempio una striscia di carta o cartone.

Stato della Tecnica

Per la produzione di tubi, in particolare, ma non esclusivamente, per produzione di anime tubolari per l’avvolgimento di materiali nastriformi di vario genere, vengono utilizzate macchine che ricevono in ingresso una o più strisce di materiale nastriforme, ad esempio carta o cartone, e le trasformano in un manufatto tubolare continuo che, opportunamente tagliato in spezzoni, viene trasformato a sua volta in tubi destinati a formare le anime di avvolgimento per la formazione di rotoli di materiale nastriforme. I manufatti tubolari vengono in alcuni casi utilizzati anche per la produzione di contenitori od altri articoli.

Normalmente l’avvolgimento della o delle strisce di materiale nastriforme viene effettuato in maniera elicoidale attorno ad un mandrino di formazione. Esempi di macchine per la produzione di tubi con avvolgimento elicoidale di una o più strisce di carta o cartone sono descritti in US 2010/0204031, US 2010/0197475, US 2008/00093999, US 2007/0010387, US 2006/0288558, US 5873806.

Esistono anche macchine che eseguono l’avvolgimento di una o più strisce di materiale nastriforme con un andamento longitudinale, sempre allo scopo di formare un manufatto tubolare continuo che, tagliato a misura, viene trasformato in prodotti finiti.

In generale le macchine per la produzione di manufatti tubolari a partire da una o più strisce di materiale nastriforme, dette anche tubiere, comprendono generalmente una unità di formazione con un gruppo avvolgitore ed un mandrino attorno a cui vengono avvolte (longitudinalmente o elicoidalmente) una o più strisce di materiale nastriforme. A monte dell’unità di formazione à ̈ disposto un applicatore di collante che applica un collante su almeno una superficie di almeno una striscia di materiale nastriforme. Tra l’applicatore di collante e l’unità di formazione viene previsto un percorso di alimentazione della o delle strisce di materiale nastriforme dall’applicatore di collante all’unità di formazione.

Come à ̈ noto agli esperti del ramo queste macchine presentano alcuni inconvenienti dovuti alla criticità del processo di essiccazione del collante. Infatti, il collante deve essere applicato nella dose corretta e in modo tale che esso si possa essiccare garantendo la presa in tempo utile prima che il manufatto tubolare continuo formato attorno al mandrino formatore venga tagliato in singoli tubi. E’ quindi necessario calibrare con attenzione il tipo di collante, la quantità di collante applicato, la temperatura del collante e il tempo di essiccazione. Particolarmente importante à ̈ il contenuto di umidità del collante che, insieme ad altri parametri, influenza il processo di essiccazione ed incollaggio.

I parametri che influenzano l’incollaggio possono variare quando viene modificata la velocità di alimentazione della o delle strisce di materiale nastriforme all’unità di formazione. Infatti, se si richiede un aumento della velocità di produzione dei tubi, il tempo intercorrente tra l’applicazione del collante e l’inizio dell’avvolgimento si riduce. Si riduce anche il tempo impiegato per eseguire l’avvolgimento e quindi in definitiva diminuisce il tempo intercorrente tra l’applicazione del collante ed il taglio del manufatto tubolare continuo formato dall’unità di formazione. Il collante ha meno tempo per fare presa. La conseguenza di questa variata condizione operativa può essere un difetto di incollaggio per mancata adesione reciproca delle strisce o delle porzioni di strisce avvolte dall’unità di formazione, con conseguenti difetti o scarti nei tubi ottenuti.

Le condizioni di incollaggio possono variare anche indipendentemente dalla velocità di produzione, ad esempio a causa di una oscillazione della temperatura del collante oppure degli organi con cui le strisce di materiale nastriforme vengono in contatto. Anche variazione della temperatura ambiente, del contenuto di umidità nell’atmosfera o di altri parametri ambientali possono influenzare fortemente il comportamento del collante e quindi pregiudicare la qualità del prodotto finito.

Sommario dell’Invenzione

La presente invenzione riguarda una macchina per la produzione di tubi tramite avvolgimento di almeno una striscia di materiale nastriforme comprendente: una unità di formazione con un gruppo avvolgitore ed un mandrino attorno a cui vengono avvolte una o più strisce di materiale nastriforme; un applicatore di collante per applicare un collante su almeno una superficie di almeno una striscia di detto materiale nastriforme; un percorso di alimentazione di detta almeno una striscia di materiale nastriforme da detto applicatore di collante a detta unità di formazione; in cui sono previsti sistemi atti a superare in tutto od in parte i problemi sopra evidenziati.

In particolare, scopo di una forma di realizzazione preferita dell’invenzione à ̈ quello di fornire una macchina che consenta un più agevole adattamento a variate condizioni operative.

Secondo un diverso aspetto l’invenzione prevede un metodo per la produzione di manufatti tubolari tramite avvolgimento di almeno una striscia di materiale nastriforme, che superi in tutto o in parte gli inconvenienti dei metodi attuati con le macchine tradizionali.

Sostanzialmente, secondo un aspetto, una macchina del tipo sopra indicato viene corredata secondo l’invenzione di un percorso di alimentazione la cui lunghezza à ̈ modificabile in funzione di almeno un parametro operativo.

Allo scopo di modificare la lunghezza del percorso di alimentazione della striscia di materiale nastriforme, in alcune forme di realizzazione dell'invenzione lungo detto percorso di alimentazione à ̈ posto un dispositivo deviatore, la cui posizione à ̈ modificabile per modificare la lunghezza di detto percorso di alimentazione. In questo modo à ̈ possibile prevedere che la lunghezza del percorso di alimentazione sia modificabile senza modificare la distanza tra detto applicatore e detta unità di formazione. Questo rende la registrazione più semplice. Il dispositivo deviatore può comprendere (o essere costituito da) un rullo deviatore la cui posizione à ̈ vantaggiosamente registrabile per modificare la lunghezza del percorso della striscia di materiale nastriforme. Ad esempio, il dispositivo deviatore può comprendere un rullo portato da un cursore, una slitta od un generico supporto mobile e registrabile, manualmente o preferibilmente tramite un attuatore. In vantaggiose forme di realizzazione l'attuatore à ̈ asservito ad un sistema di controllo automatizzato.

In alcune forme di realizzazione, lungo il percorso di alimentazione sono disposti rulli di rinvio a distanza registrabile, per modificare la lunghezza di detto percorso di alimentazione. Almeno uno di questi rulli ha un asse mobile rispetto all'altro od agli altri rulli, e costituisce il o forma parte del dispositivo deviatore.

Vantaggiosamente i rulli di rinvio e il percorso di alimentazione sono posizionati in modo che una striscia di materiale nastriforme rinviata attorno a detti rulli di rinvio à ̈ in contatto con detti rulli di rinvio con una prima superficie, opposta ad una seconda superficie su cui viene applicato il collante.

In alcune forme di realizzazione vengono previsti tre rulli di rinvio. Preferibilmente due di detti tre rulli di rinvio sono posizionati con assi fissi e tra loro circa paralleli, e che il terzo rullo di rinvio à ̈ disposto con il proprio asse orientato circa a 90° rispetto agli assi dei primi due rulli di rinvio ed à ̈ mobile rispetto ad essi per variare la lunghezza di detto percorso di alimentazione.

La lunghezza del percorso di alimentazione può essere modificata manualmente, eventualmente con l'ausilio di un attuatore. Preferibilmente, tuttavia, tale lunghezza viene modificata in modo automatico in funzione di almeno un parametro operativo. A tale scopo possono essere vantaggiosamente previsti un'unità di controllo ed un attuatore controllato da detta unità di controllo, detto attuatore modificando la lunghezza di detto percorso di alimentazione in funzione di detto almeno un parametro operativo sotto il controllo di detta unità di controllo.

Il parametro operativo può essere selezionato dal gruppo comprendente: il contenuto di umidità del collante in una posizione lungo detto percorso; la velocità di alimentazione di detta almeno una striscia di materiale nastriforme; la quantità di collante erogato per unità di superficie su detta almeno una striscia di materiale nastriforme; il peso per unità di superficie di detta almeno una striscia di materiale nastriforme; il materiale di cui à ̈ costituita detta almeno una striscia di materiale nastriforme; la temperatura del collante; il tipo di collante; la composizione del collante; la temperatura ambiente; l'umidità ambiente.

Secondo un diverso aspetto l'invenzione riguarda un metodo per la produzione di manufatti tubolari tramite avvolgimento di un materiale nastriforme, comprendente le fasi di:

− applicare un collante su una prima superficie di almeno una striscia di materiale nastriforme;

− alimentare detta striscia di materiale nastriforme lungo un percorso di alimentazione verso una unità di formazione;

− avvolgere detta almeno una striscia di materiale nastriforme per formare un manufatto tubolare;

− modificare una lunghezza del percorso di alimentazione in funzione di almeno un parametro operativo.

Ulteriori vantaggiose caratteristiche e forme di realizzazione della macchina e del metodo secondo l'invenzione sono descritte nel seguito e nelle allegate rivendicazioni.

L'invenzione può essere applicata anche su macchine che alimentano all'unità di formazione più di una striscia incollata. In questo caso à ̈ vantaggioso prevedere distinti deviatori per le diverse strisce incollate, e preferibilmente un sistema di registrazione del percorso di ciascuna striscia indipendentemente dall'altra. Tuttavia, in forme di realizzazione semplificate, si può prevedere un unico sistema di registrazione di più percorsi, oppure anche di un unico percorso comune per tutte le strisce dotate di collante. In altre forme di realizzazione si può prevedere un unico percorso dotato di un sistema di registrazione della lunghezza, e più precisamente il percorso della striscia incollata più esterna. Questa può essere la striscia più interna del manufatto tubolare ottenuto, se il collante à ̈ applicato sulla superficie interna della striscia, oppure la seconda striscia, partendo dall'esterno, del manufatto tubolare, se il collante à ̈ applicato sulla superficie esterna.

Breve Descrizione dei Disegni

La presente invenzione verrà meglio compresa seguendo la descrizione e l’unito disegno, il quale mostra pratiche forme di realizzazione non limitative dell’invenzione. Più in particolare, nel disegno mostrano; la

Fig.1 una vista frontale della macchina secondo l’invenzione in una possibile forma di realizzazione: la

Fig. 2 una vista in pianta secondo II-II di Fig.1; la

Fig. 3 una vista frontale secondo III-III di Fig. 4 del dispositivo di regolazione della lunghezza del percorso di alimentazione di una striscia di materiale nastriforme; la

Fig. 4 una vista laterale secondo IV-IV di Fig.3: la

Fig.5 una vista in pianta secondo V-V di Fig.3; le

Figg. 6A, 6B una variante di realizzazione in due assetti operativi: la Fig. 7 una vista schematica secondo VII-VII di Fig.6A; e la

Fig.8 una vista frontale simile alla vista di Fig.1 di un'ulteriore variante di realizzazione dell'invenzione.

Descrizione Dettagliata di Forme di Attuazione dell’Invenzione

Nel seguito l’invenzione verrà descritta con riferimento ad una applicazione ad una tubiera per la produzione di tubi tramite avvolgimento elicoidale di due strisce di materiale nastriforme attorno ad un mandrino di formazione, con una tecnica di per se conosciuta. Tuttavia, si deve comprendere che l’invenzione può essere impiegata anche in macchine che eseguono l’avvolgimento di un’unica striscia e anche in macchine che eseguono la produzione dei tubi tramite un avvolgimento longitudinale anziché elicoidale di una o più strisce attorno ad un mandrino di formazione. Nell’avvolgimento longitudinale una o più strisce dei materiale nastriforme vengono alimentate con una direzione parallela all’asse del mandrino formatore, anziché inclinata rispetto all’asse del mandrino formatore. Le tubiere di questo tipo sono utilizzate frequentemente nella produzione di manufatti cilindrici o tubolari destinati alla fabbricazione di contenitori cilindrici. Anche in questo tipo di macchine possono manifestarsi i problemi sopra delineati, che possono vantaggiosamente essere almeno in parte alleviati dalla presente invenzione.

Con iniziale riferimento alle Figg. 1 e 2 la macchina, complessivamente indicata con 1, à ̈ costituita in realtà da più componenti tra loro spazialmente separati che possono essere disposti su un pavimento P senza collegamento meccanico reciproco. La macchina 1 comprende un gruppo svolgitore 3 per svolgere due bobine B1 e B2 di due strisce di materiale nastriforme NA ed NB. Il gruppo svolgitore 3 comprende in particolare due distinti svolgitori 3A e 3B per svolgere due strisce di materiale nastriforme da rispettive bobine B1 e B2.

Nella forma di realizzazione illustrata, un applicatore di collante 5, esemplificativamente associato allo svolgitore 3B, applica un collante su una prima superficie S1 della striscia di materiale nastriforme NB. In questo esempio di realizzazione la contrapposta superficie S2 della striscia di materiale nastriforme NB Ã ̈ priva di collante. Il materiale nastriforme NA Ã ̈ privo di collante su entrambe le contrapposte facce o superfici.

La macchina 1 comprende, inoltre, una tubiera complessivamente indicata con 7, corredata di un'unità di formazione 8 e che non verrà descritta in dettaglio in questa sede e che può essere realizzata in un modo noto agli esperti del ramo, ad esempio come descritto in uno qualsiasi dei documenti di tecnica anteriore citati nella parte introduttiva della presente descrizione, oppure in altri documenti relativi a questo settore della tecnica. Fra il gruppo svolgitore 3 e la tubiera 7 si sviluppa un doppio percorso di alimentazione complessivamente indicato con 9 lungo cui vengono alimentate le due strisce di materiale nastriforme NA e NB. Più in particolare con 9A à ̈ indicato il percorso di alimentazione del materiale nastriforme NA e con 9B à ̈ indicato il percorso di alimentazione del materiale nastriforme NB.

Lungo il percorso di alimentazione della striscia di materiale nastriforme NB Ã ̈ disposto un meccanismo, complessivamente indicato con 11, comprendente un dispositivo deviatore per modificare la lunghezza del percorso di alimentazione 9B della striscia di materiale nastriforme NB. La struttura e le caratteristiche funzionali del meccanismo 11 verranno descritte nel seguito in maggiore dettaglio con riferimento alle Figg. 3, 4 e 5.

Nella forma di realizzazione illustrata, il meccanismo 11 comprende una base 13 di appoggio e bloccaggio al pavimento P. In alcune vantaggiose forme di realizzazione dell’invenzione, dalla base 13 si sviluppa un montante 15, lungo cui sono disposti un primo rullo di guida 17 ed un secondo rullo di guida 19. In alcune forme di realizzazione i rulli di guida 17 e 19 costituiscono primi due rulli di rinvio di una terna di rulli di rinvio della striscia di materiale nastriforme NB. Vantaggiosamente, nell’esempio illustrato, i rulli 17 e 19 sono disposti in vicinanza l’uno rispetto all’altro, leggermente sfalsati in direzione verticale per ridurne l’ingombro trasversale. Vantaggiosamente, i rulli 17 e 19 presentano assi sostanzialmente orizzontali, preferibilmente fra loro sostanzialmente paralleli.

Preferibilmente al di sopra dei rulli 17 e 19 sul montante 15 à ̈ disposta una guida 21 che si sviluppa verticalmente parallelamente allo sviluppo longitudinale del montante 15, per una porzione di esso. Lungo la guida 21 può scorrere una slitta 23. Preferibilmente il movimento della slitta 23 à ̈ controllato da un attuatore, ma non si esclude che esso sia comandato manualmente. Nell’esempio illustrato il movimento della slitta 23 secondo la doppia freccia f23 à ̈ impartito da un attuatore 25, ad esempio un motore, preferibilmente un motore elettrico a controllo elettronico. Nella forma di realizzazione illustrata, il motore 25 à ̈ applicato alla sommità del montante 15, ma potrebbe essere posizionato in altro modo. Ad esempio il motore potrebbe essere portato dalla slitta 23. Si deve comprendere che il movimento della slitta 23 può essere comandato anche da un attuatore di altro tipo, ad esempio un attuatore cilindropistone preferibilmente di tipo idraulico, un motore elettrico lineare o altro attuatore idoneo. Anche la posizione dell’attuatore può essere diversa da quella illustrata nelle Figg. 3 a 5.

L’attuatore 25 può trasmettere il movimento alla slitta con un qualunque tipo di trasmissione. Nell’esempio di realizzazione illustrato, il motore elettrico 25 comanda la rotazione di una barra filettata 27 che si impegna in una madrevite 29 portata dalla slitta 23 così che la rotazione della barra filettata 27 in un verso o nell’altro provoca il sollevamento o l’abbassamento della slitta 23 guidata lungo la guida 21. Questo sistema di trasmissione consente un controllo molto accurato della posizione della slitta 23. Non si esclude di utilizzare altre trasmissioni, ad esempio a cinghia, preferibilmente a cinghia dentata.

Nella forma di realizzazione illustrata la slitta 23 porta un terzo rullo di rinvio 31. Preferibilmente il rullo 31 à ̈ disposto con il proprio asse 31A orientato a 90° rispetto agli assi 17A e 19A dei rulli 17 e 19 rispettivamente. Disponendo i rulli di rinvio 17, 19 e 31 in questo modo, soltanto una delle due superfici contrapposte della striscia di materiale nastriforme NB entra in contatto con i rulli 17, 19 e 31. Più in particolare, come si comprende dalla Fig. 4, soltanto la superficie o faccia rivolta verso l’alto della striscia nastriforme NB che arriva tangente al rullo 17 entra in contatto con quest’ultimo, con il rullo 31 e successivamente con il rullo 19. Questa superficie, indicata con S2, à ̈ quella priva di collante, in quanto l’applicatore di collante 5 ha applicato il collante C unicamente sulla faccia o superficie inferiore S1 che non tocca i rulli di rinvio.

In modo di per se noto, la striscia di materiale nastriforme NB viene successivamente alimentata alla tubiera 7, ad esempio per avvolgersi attorno un mandrino di formazione 7B secondo un avvolgimento elicoidale insieme alla striscia di materiale nastriforme NA. In questo esempio di realizzazione, in cui il tubo T (Fig. 2) viene formato tramite avvolgimento di due strisce di materiale nastriforme NA, NB, queste ultime vengono avvolte tra loro sfalsate. E’ noto agli esperti del ramo che un manufatto tubolare può essere ottenuto anche avvolgendo una sola striscia di materiale nastriforme con spire tra loro parzialmente sovrapposte, per ottenere un tubo di minore spessore e minore peso, utile in alcune particolari applicazioni, dove sono richieste minori caratteristiche di resistenza meccanica del manufatto tubolare.

Secondo vantaggiose forme di realizzazione, lungo il percorso di alimentazione 9B della striscia di materiale nastriforme NB può essere disposto un sensore di umidità 41 che può rilevare il contenuto di umidità del collante applicato sulla superficie S1 inferiore della striscia di materiale nastriforme NB per gli scopi appresso de scritti. Preferibilmente il sensore di umidità 41 à ̈ posto tra il dispositivo 11 e la tubiera 7, ad una distanza preferibilmente fissa rispetto all’unità di formazione 8 del manufatto tubolare T nella tubiera 7.

La macchina 1 può essere controllata da una unità elettronica di controllo programmabile, complessivamente indicata con 43. Vantaggiosamente l’unità elettronica di controllo programmabile 43 può essere interfacciata, come schematicamente indicato con le lettere A, B, C, D, al motore 25, all’applicatore di collante 5, al sensore di umidità 41 ed alla tubiera 7. Quest’ultima à ̈ corredata, in modo di per sé noto, di attuatori che eseguono l’avvolgimento delle strisce di materiale nastriforme ed il taglio del manufatto tubolare ottenuto dall’avvolgimento delle strisce. Gli attuatori possono essere vantaggiosamente controllati dall’unità elettronica di controllo programmabile. Questa può essere opportunamente dotata di una interfaccia utente, ad esempio una tastiera ed un monitor, per la programmazione e/o la modifica di uno o più parametri operativi della macchina.

In questo modo tramite l’unità elettronica di controllo programmabile 43 può essere controllato il processo di formazione del manufatto tubolare o tubo T in base ad una pluralità di parametri. L’unità elettronica di controllo programmabile 43 può anche essere associata ad altri sensori come ad esempio un sensore di temperatura ambiente e/o un sensore di umidità ambiente.

Il collegamento all’applicatore di collante può essere utilizzato per regolare la temperatura del collante applicato e/o la quantità di collante applicato nell’unità di tempo. Il collegamento all’attuatore 25 viene utilizzato per controllare il movimento secondo la doppia freccia f23 della slitta 23. Il collegamento al sensore di umidità 41 viene utilizzato per acquisire informazioni sul contenuto di umidità del collante C applicato alla striscia di materiale nastriforme NB. Infine, il collegamento con la tubiera 7 consente di controllare quest’ultima, ad esempio modificando la velocità di avvolgimento, l’inclinazione dell’avvolgimento ed altri parametri operativi.

Come osservato inizialmente, i parametri di funzionamento della macchina devono essere impostati accuratamente, soprattutto per quanto concerne le condizioni di incollaggio. E’, infatti, necessario che il collante abbia fatto adeguatamente presa sulla o sulle strisce di materiale nastriforme NA, NB quando il manufatto tubolare T prodotto in maniera continua dalla tubiera 7 viene suddiviso in singoli spezzoni. Se ciò non accadesse il prodotto finito sarebbe difettoso e dovrebbe essere scartato. Al fine di ottenere il corretto incollaggio occorre determinare, la velocità di alimentazione delle strisce alla tubiera 7 e la quantità nonché la temperatura del collante applicato dall’applicatore di collante 5. Questi parametri possono variare ad esempio anche in funzione del materiale di cui sono costituite le strisce NA, NB.

Il tempo di permanenza del collante sulla striscia di materiale nastriforme NB prima dell’inizio dell’avvolgimento dipende dalla velocità di alimentazione e dalla lunghezza del percorso di alimentazione 9B. Anche il tempo di avvolgimento cambia con il cambiare della velocità di alimentazione. Se durante il funzionamento i parametri operativi cambiano, ad esempio se cambia la velocità di alimentazione delle strisce di materiale nastriforme NA, NB, può essere necessario intervenire sulla macchina al fine di modificare le condizioni di funzionamento così che la variazione del o dei parametri operativi non pregiudichi il corretto incollaggio delle strisce.

Il meccanismo 11 offre all’operatore una possibilità di regolazione tempestiva ed efficace che può compensare l’oscillazione di altri parametri operativi, come ad esempio la velocità di alimentazione delle strisce di materiale nastriforme NA, NB e quindi la conseguente variazione del tempo di permanenza del collante C dall’istante della sua applicazione fino al taglio del manufatto tubolare T in spezzoni. Questa velocità viene imposta dalle condizioni di lavoro dell’intera linea in cui la macchina 1 à ̈ inserita. Quest’ultima, infatti, à ̈ normalmente asservita ad una linea di trasformazione di un materiale nastriforme, ad esempio carta, come carta tissue per la produzione di rotoli o rotolini di carta igienica. La velocità di produzione del manufatto tubolare T dipende quindi dalle condizioni di funzionamento della linea a valle e la velocità di avvolgimento della tubiera 7 non può prescindere dalle condizioni di funzionamento delle complesse macchine che formano la linea di avvolgimento dei rotoli.

Si supponga ad esempio che per una determinata condizione di lavoro sia stato trovato il corretto punto di funzionamento della macchina 1. Ad una determinata velocità V1 di alimentazione delle strisce di materiale nastriforme NA, NB si à ̈ ottenuta la condizione ottimale di incollaggio, essendo stata impostata la lunghezza del percorso di alimentazione 9B della striscia di materiale nastriforme NB. Si supponga ora che la velocità di alimentazione delle strisce di materiale nastriforme NA, NB debba essere aumentata al valore V2 (con V2>V1) per aumentare la produttività della tubiera 7. Questo comporta una riduzione del tempo disponibile per il corretto incollaggio, in quanto il collante C ha meno tempo a disposizione tra l’istante di applicazione da parte dell’applicatore di collante 5 e l’istante in cui il manufatto tubolare continuo viene tagliato all’uscita della tubiera 7. Per ovviare a questa circostanza, secondo l’invenzione si prevede di allungare il percorso di alimentazione 9B della striscia di materiale nastriforme NB allontanando il rullo di rinvio 31 dai rulli di rinvio 17 e 19 tramite azionamento del motore 25. Una registrazione contraria avviene nell’ipotesi in cui a partire da una velocità V1 si debba portare la macchina 1 ad una velocità operativa V3 < V1.

La regolazione della lunghezza del percorso può avvenire direttamente in funzione della velocità di alimentazione. In altre forme di realizzazione, la regolazione della lunghezza del percorso può esser effettuata in modo indiretto, tramite la misura di un altro parametro, come ad esempio il contenuto di umidità del collante direttamente a monte della tubiera 7, misurata tramite il sensore di umidità 41. In questo modo si può tenere conto anche dell'effetto di altri parametri, come ad esempio l'umidità dell'ambiente, la temperatura dell'ambiente etc. Ciò che influenza il corretto incollaggio, infatti, à ̈ principalmente il contenuto di umidità del collante prima dell'avvolgimento delle strisce di materiale nastriforme.

Anche altri parametri possono influenzare le condizioni operative della macchina 1 pregiudicando il corretto incollaggio del materiale nastriforme formante il tubo T. Ad esempio à ̈ noto che la temperatura di funzionamento può modificare le condizioni di essiccazione del collante C. Questa temperatura può variare soprattutto nei transitori di avvio della macchina, in quanto i vari organi che la compongono sono freddi. In particolare all’inizio dell’avvolgimento à ̈ freddo il mandrino formatore 7M e quindi à ̈ richiesto un tempo maggiore per ottenere la presa del collante C, a meno che questo non arrivi al mandrino formatore 7M in condizioni già parzialmente essiccate, ovvero con un minore contenuto di umidità. Ciò si può ottenere ancora una volta allungando il percorso di alimentazione 9B della striscia di materiale nastriforme NB allontanando il rullo di rinvio 31 dai rulli di rinvio 17 e 19. Quando la temperatura della macchina aumenta gradualmente fino alla temperatura di regime si esegue una regolazione inversa.

La registrazione suddetta può essere ottenuta ad esempio in modo empirico, rilevando sperimentalmente un profilo di aumento della temperatura e quindi determinando corrispondente un profilo di variazione della lunghezza del percorso di alimentazione 9B della striscia di materiale nastriforme NB nella fase transitoria.

Per tenere conto di altri parametri che influenzano le condizioni di incollaggio possono essere interfacciati all'unità elettronica di controllo programmabile 43 altri sensori, ad esempio sensori di temperatura e/o di umidità ambientali. In base ai segnali provenienti da questi sensori può essere imposta una variazione automatica della lunghezza del percorso 9B della striscia di materiale nastriforme NB.

Variazioni della temperatura del collante imposti o conseguenti alla variazione di altri parametri esterni non controllabili possono comportare analoghe esigenze di regolazione della lunghezza del percorso di alimentazione 9B della striscia di materiale nastriforme NB. Un sensore di temperatura del collante interfacciato all’unità elettronica di controllo programmabile 43 può consentire a quest’ultima di modificare la posizione del rullo 31 in conseguenza di oscillazioni di questo parametro.

Nella forma di realizzazione illustrata, il sensore di umidità 41 che rileva il contenuto di umidità del collante C direttamente a monte della tubiera 7 può essere usato vantaggiosamente come unico parametro di controllo, in quanto esso viene influenzato sia dalle condizioni ambientali, sia dalle caratteristiche del materiale nastriforme, sia anche dalla velocità di alimentazione. Esso consente, quindi, di realizzare un controllo semplice ed efficace, modificando tramite l'unità elettronica di controllo programmabile 43 la posizione del rullo di rinvio 31 in funzione del contenuto di umidità del collante C direttamente a monte del mandrino avvolgitore 7M, così da mantenere il contenuto di umidità entro un intervallo di tolleranza prestabilito attorno ad un valore ottimale.

Nella forma di realizzazione sin qui descritta à ̈ previsto un sistema di regolazione automatica della lunghezza del percorso di alimentazione 9B della striscia di materiale nastriforme NB attraverso l’acquisizione di uno o più parametri operativi. Peraltro, in forme di realizzazione meno vantaggiose ma più semplice ed economiche dell’invenzione, si può prevedere una registrazione manuale della lunghezza del percorso di alimentazione 9B sempre in funzione di uno o più parametri operativi, tipicamente la velocità di alimentazione della striscia di materiale nastriforme NB, della temperatura, dell’umidità e così via.

Nella forma di realizzazione illustrata à ̈ stato descritto un percorso particolarmente vantaggioso di alimentazione 9B della striscia di materiale nastriforme NB, con un dispositivo deviatore comprendente la slitta 23, il rullo di rinvio 31 e l’attuatore 25. Questa forma di realizzazione à ̈ vantaggiosa sia in termini di ingombro, sia in termini corretta guida della striscia di materiale nastriforme NB in qualunque posizione reciproca dei rulli di rinvio 17, 19 e 31.

Tuttavia, il dispositivo deviatore può essere configurato anche in modo diverso rispetto a quello illustrato nelle Figg.1 a 5. Un esempio di realizzazione alternativo del dispositivo deviatore à ̈ illustrata nelle Figg.6 e 7. In questo esempio di realizzazione il dispositivo deviatore presenta ancora una terna di rulli di rinvio 17, 19 e 31. In questo caso i rulli di rinvio 17, 19 e 31 si dispongono con assi 17A, 19A e 31A tra loro paralleli. Il percorso della striscia di materiale nastriforme NB à ̈ ancora tale per cui il collante C applicato sulla superficie S1 non entra mai in contatto con i rulli di rinvio 17, 19 e 31. In questo esempio di realizzazione il terzo rullo di rinvio 31 à ̈ montato su una slitta, ancora indicata con 23, guidata in una coppia di guide 21A, 21B solidali ad una struttura portante indicata ancora con 15. In alcune forme di realizzazione si può prevedere che uno o più dei rulli 17, 19 e 31 siano montati con il proprio asse flottante in modo da garantire la corretta guida della striscia di materiale nastriforme NB.

Le forme di realizzazione sin qui descritte sono particolarmente vantaggiose se applicate a impianti esistenti. Infatti, à ̈ sufficiente posizionare un dispositivo deviatore lungo il percorso esistente tra lo svolgitore e l'unità di formazione, senza modifiche strutturali né dell'uno né dell'altra.

In Fig.8 à ̈ mostrata una variante di realizzazione, in cui viene previsto un dispositivo deviatore comprendente un rullo deviatore 31 portato da una struttura del gruppo svolgitore 3 e più esattamente, nell'esempio illustrato, dalla struttura portante dello svolgitore 3B. Numeri uguali indicano parti uguali o corrispondenti a quelle dell'esempio illustrato nelle Figg. 1 a 6. Il rullo deviatore 31 à ̈ portato da una slitta o supporto 23 che, con una madrevite, si impegna ad una barra filettata 27 azionata da un attuatore, ad esempio un motore elettrico 25 comandato dall'unità di controllo elettronico programmabile 43. A monte del il rullo deviatore 31, rispetto al verso di avanzamento della striscia di materiale nastriforme NB, sono disposti due rulli di guida 28 e 30 in sequenza lungo il percorso della striscia di materiale nastriforme NB. Tra il rullo di guida 30 ed il rullo deviatore 31 à ̈ posto l'applicatore di collante 5, che applica il collante nel tratto di striscia di materiale nastriforme che avanza tra i due rulli 30 e 31.

Questa forma di realizzazione à ̈ particolarmente semplice ed efficiente, poiché riduce il numero complessivo di componenti della macchina e gli ingombri. Essa à ̈ particolarmente vantaggiosa nel caso in cui il dispositivo deviatore venga integrato in macchine appositamente progettate per inglobare tale dispositivo, mentre gli esempi precedentemente descritti si prestano in particolare a migliorare macchine esistenti senza richiedere alcuna modifica strutturale.

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 (21)

1. “MACCHINA PER LA PRODUZIONE DI TUBI E RELATIVO METODO†Rivendicazioni 1. Una macchina per la produzione di tubi tramite avvolgimento di almeno una striscia di materiale nastriforme (NA; NB), comprendente: − una unità di formazione (8) con un mandrino (7M) attorno a cui vengono avvolte una o più strisce di materiale nastriforme (NA, NB); − un applicatore di collante (5) per applicare un collante su almeno una superficie di almeno una striscia di materiale nastriforme (NB); − un percorso di alimentazione (9B) di detta almeno una striscia di materiale nastriforme (NB) da detto applicatore di collante (5) a detta unità di formazione (8); caratterizzata dal fatto che la lunghezza di detto percorso di alimentazione à ̈ modificabile in funzione di almeno un parametro operativo.
2. 2. Macchina come da rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che lungo detto percorso di alimentazione (9B) à ̈ posto almeno un dispositivo deviatore (31), la cui posizione à ̈ modificabile per modificare la lunghezza di detto percorso di alimentazione.
3. 3. Macchina come da rivendicazione 2, caratterizzata dal fatto che detto dispositivo deviatore comprende almeno un rullo di rinvio (31) della striscia di materiale nastriforme (NB), la cui posizione à ̈ registrabile per modificare la lunghezza del percorso di alimentazione.
4. 4. Macchina come da rivendicazione 2 o 3, caratterizzata dal fatto che detto dispositivo deviatore (31) Ã ̈ comandato da un attuatore (25) per modificare la posizione di detto dispositivo deviatore.
5. 5. Macchina come da rivendicazione 2, 3 o 4, caratterizzata dal fatto che detto dispositivo deviatore comprende un rullo deviatore (31) posto lungo detto percorso di avanzamento, a monte di detto rullo deviatore (31) essendo posizionato un rullo di guida (30) della striscia di materiale nastriforme (NB), tra detto rullo di guida (30) e detto rullo deviatore (31) essendo definito un tratto di percorso lungo cui à ̈ posizionato l'applicatore di collante (5), la distanza tra detto rullo di rinvio (30) e detto rullo deviatore (31) essendo registrabile per modificare detta lunghezza del percorso di alimentazione.
6. 6. Macchina come da una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che la lunghezza di detto percorso di alimentazione (9B) à ̈ modificabile senza modificare la distanza tra detto applicatore di collante (5) e detta unità di formazione (8).
7. 7. Macchina come da una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che detto applicatore di collante (5) à ̈ associato ad un gruppo svolgitore (3).
8. 8. Macchina come da almeno rivendicazione 2 e 7, caratterizzata dal fatto che detto dispositivo deviatore (31) Ã ̈ supportato da una struttura di detto gruppo svolgitore.
9. 9. Macchina come da una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che lungo detto percorso di alimentazione (9B) sono disposti rulli di rinvio (17, 19, 31) a distanza registrabile, per modificare la lunghezza di detto percorso di alimentazione (9N).
10. 10. Macchina come da rivendicazione 9, caratterizzata dal fatto che detti rulli di rinvio (17, 19, 31) e detto percorso di alimentazione (9B) sono posizionati in modo che una striscia di materiale nastriforme (NB) rinviata attorno a detti rulli di rinvio (17, 19, 31) Ã ̈ in contatto con detti rulli di rinvio (17, 19, 31) con una prima superficie, opposta ad una seconda superficie su cui detto applicatore di collante (5) applica detto collante (C).
11. 11. Macchina come da rivendicazione 9 o 10, caratterizzata dal fatto di comprendere tre rulli di rinvio (17, 19, 31).
12. 12. Macchina come da rivendicazione 11, caratterizzata dal fatto che due (17, 19) di detti tre rulli di rinvio (17, 19, 31) sono posizionati con assi fissi e tra loro circa paralleli, e che il terzo rullo di rinvio (31) à ̈ disposto con il proprio asse orientato circa a 90° rispetto agli assi dei primi due rulli di rinvio ed à ̈ mobile rispetto ad essi per variare la lunghezza di detto percorso di alimentazione (9B).
13. 13. Macchina come da una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che la lunghezza di detto percorso di alimentazione (9B) viene modificata in modo automatico in funzione di detto almeno un parametro operativo.
14. 14. Macchina come da una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto di comprendere una unità di controllo (41) ed un attuatore (25) controllato da detta unità di controllo (41), detto attuatore (25) modificando la lunghezza di detto percorso di alimentazione in funzione di detto almeno un parametro operativo sotto il controllo di detta unità di controllo (41).
15. 15. Macchina come da una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che detto almeno un parametro operativo à ̈ selezionato dal gruppo comprendente: il contenuto di umidità del collante (C) in una posizione lungo detto percorso di alimentazione (9B); la velocità di alimentazione di detta almeno una striscia di materiale nastriforme (NB); la quantità di collante (C) erogato per unità di superficie su detta almeno una striscia di materiale nastriforme (NB); il peso per unità di superficie di detta almeno una striscia di materiale nastriforme (NB); il materiale di cui à ̈ costituita detta almeno una striscia di materiale nastriforme (NB); la temperatura del collante; il tipo di collante; la composizione del collante; la temperatura ambiente; l'umidità ambiente.
16. 16. Macchina come da una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata da un sensore di umidità (41) per il rilevamento del contenuto di umidità del collante (C) applicato su detta almeno una striscia di materiale nastriforme (NB) lungo detto percorso di alimentazione (9B).
17. 17. Macchina come da una almeno delle rivendicazioni 2 a 5 caratterizzata dal fatto di comprendere un sensore di umidità (41) per il rilevamento del contenuto di umidità del collante (C) applicato su detta almeno una striscia di materiale nastriforme (NB), disposto lungo detto percorso di alimentazione (9B); e che detto sensore di umidità (41) à ̈ posto tra detto dispositivo deviatore (31) e detta unità di formazione (8).
18. 18. Un metodo per la produzione di manufatti tubolari tramite avvolgimento di un materiale nastriforme, comprendente le fasi di: − applicare un collante su una prima superficie di almeno una striscia di materiale nastriforme (NB); − alimentare detta striscia di materiale nastriforme (NB) lungo un percorso di alimentazione (9B) verso una unità di formazione (8); − avvolgere detta almeno una striscia di materiale nastriforme (NB) per formare un manufatto tubolare (T); caratterizzato dal fatto di modificare una lunghezza di detto percorso di alimentazione in funzione di almeno un parametro operativo.
19. 19. Metodo come da rivendicazione 18, caratterizzato dal fatto di rinviare detta almeno una striscia di materiale nastriforme (NB) attorno ad almeno un dispositivo deviatore (31), e di modificare la posizione di detto dispositivo deviatore (31) per impostare la lunghezza del percorso di alimentazione ad un valore desiderato.
20. 20. Metodo come da rivendicazione 18 o 19, caratterizzato dal fatto di rilevare detto almeno un parametro operativo durante la produzione di detto tubo e di modificare automaticamente la lunghezza di detto percorso di alimentazione in funzione di detto almeno un parametro operativo.
21. 21. Metodo come da rivendicazione 18, 19 o 20, caratterizzato dal fatto che detto almeno un parametro à ̈ selezionato dal gruppo comprendente: il contenuto di umidità del collante (C) in una posizione lungo detto percorso di alimentazione; la velocità di alimentazione di detta almeno una striscia di materiale nastriforme (NB); la quantità di collante erogato per unità di superficie su detta almeno una striscia di materiale nastriforme (NB); il peso per unità di superficie di detta almeno una striscia di materiale nastriforme (NB); il materiale di cui à ̈ costituita detta almeno una striscia di materiale nastriforme (NB); la temperatura del collante; il tipo di collante; la composizione del collante; la temperatura ambiente; l'umidità ambiente.