ITFI20130060U1 - Macchina per produrre tubi di cartone. - Google Patents

Description

DESCRIZIONE

La presente invenzione riguarda una macchina per produrre tubi di cartone, in particolare per l'industria del paper converting.

E' noto che neH'industria del paper converting la “tubiera” è la macchina che produce il tubo rigido di cartone (detto anche “anima”) sul quale la carta si avvolge a formare un rotolo o “log” che successivamente viene suddiviso in più elementi di lunghezza predefinita per ricavarne rotoli di carta igienica, rotoli di carta da cucina ecc.

Il tubo in oggetto è costituito da strisce di cartoncino, che si svolgono da corrispondenti bobine, avvolte a spirale su un mandrino metallico ad asse orizzontale ed incollate l'una sull’altra in maniera da formare una struttura tubolare autoportante. Generalmente, si utilizzano due o tre strisce di cartoncino, in funzione dello spessore di anima che si desidera produrre. E' possibile produrre anche anime con una striscia singola e avere unità di svolgimento personalizzate. Le strisce di cartone sono parzialmente sovrapposte l'una all'altra e, mediante una cinghia avvolta a forma di otto su due rulli di guida, esse vengono arrotolate attorno al mandrino e spinte in avanti, fino ad ottenere l'anima tubolare di cartone che avanza lungo lo stesso mandrino. La detta cinghia si avvolge anche attorno al mandrino della tubiera così da impegnare le strisce di cartoncino in arrivo e produrre l'effetto descritto. Mediante una apposita unità di taglio, l'anima tubolare di cartone viene tagliata alla lunghezza prestabilita che corrisponde sostanzialmente alla lunghezza dei logs da produrre con altre macchine dette “ribobinatrici”.

Le tubiere convenzionali precedentemente descritte presentano un particolare svantaggio, ovvero l'impossibilità di incrementare la produzione oltre una prefissata quantità. Ciò implica, infatti, un eccessivo aumento della velocità dei rulli avvolgitori, comportando di conseguenza lo strappo delle strisce di cartoncino a causa della tensione eccessiva che ne deriva. In altri termini, incrementando la velocità operativa del gruppo di formazione e di avanzamento delle eliche sul mandrino, le strisce di cartoncino sono soggette ad una tensione progressivamente crescente. Superata una velocità limite, la tensione sulle strisce di cartoncino è tale da determinarne la rottura tra la cinghia avvolgitrice del gruppo di formazione e le bobine di alimentazione del cartoncino.

Pertanto, per sopperire a temporanei aumenti di produzione dei logs, nella maggior parte degli impianti di paper converting si installano tubiere supplementari che normalmente restano inutilizzate o sotto-utilizzate, con evidenti svantaggi sia economici che organizzativi.

Lo scopo principale della presente invenzione è quello di eliminare, o quantomeno drasticamente ridurre, i predetti inconvenienti.

A questo risultato si è pervenuti, in conformità della presente invenzione, adottando l’idea di realizzare un accumulatore avente le caratteristiche indicate nella rivendicazione 1. Altre caratteristiche della presente invenzione sono oggetto delle rivendicazioni dipendenti.

Il vantaggio principale che deriva dalla presente invenzione consiste nella possibilità di produrre un maggior numero di tubi di cartone senza tuttavia aumentare la velocità operativa della cinghia avvolgitrice che rimane quindi entro limiti tali da ridurre al minimo la probabilità che le strisce di cartoncino si rompano. Inoltre, una macchina in conformità della presente invenzione è di fabbricazione relativamente semplice, ha un ingombro paragonabile a quello di una tubiera convenzionale, ovvero un ingombro sensibilmente minore dell'ingombro di due tubiere convenzionali, ed è di costo relativamente contenuto in rapporto ai vantaggi offerti. Oltre a ciò, la conduzione di una tubiera in conformità della presente invenzione non richiede alcun addestramento speciale.

Questi ed ulteriori vantaggi e caratteristiche della presente invenzione saranno più o meglio compresi da ogni tecnico del ramo dalla descrizione che segue e con l'aiuto degli annessi disegni, dati quale esemplificazione pratica del trovato, ma da non considerarsi in senso limitativo, nei quali:

-la Fig.l è una schematica vista frontale di una tubiera in conformità di una prima forma di realizzazione della presente invenzione con alcune parti non disegnate per meglio evidenziarne altre;

-la Fig.2 è una schematica vista laterale della tubiera di Fig.l;

-la Fig.3 è una schematica vista esplosa della tubiera di Fig.l e Fig.2;

-la Fig.4 è una schematica vista frontale di una tubiera in conformità di una ulteriore forma di realizzazione della presente invenzione;

-la Fig.5 è una schematica vista laterale della tubiera di Fig.4;

-la Fig.6 è una schematica vista in pianta dall'alto della tubiera di Fig.4 e Fig.5 con alcune parti non disegnate per meglio evidenziarne altre.

Ridotta alla sua struttura essenziale e con riferimento all'esempio mostrato nelle Figg.1-3 degli annessi disegni, una tubiera in conformità della presente invenzione comprende due gruppi formatori indipendenti (1, 2) inseriti in una stessa struttura di supporto (S). Ognuno dei detti gruppi formatori (1, 2) comprende: due rulli (la, lb; 2a,2b) uno dei quali (lb; 2b) è motorizzato, cioè collegato ad un corrispondente motoriduttore (lm; 2m) che ne comanda la rotazione con velocità angolare prestabilita; ed una cinghia (le; 2c) avvolta in maniera da formare una figura ad “8” sui detti rulli (la, lb; 2a,2b) e su di un corrispondente mandrino (ld; 2d) ad asse orizzontale. I rulli di ciascun gruppo formatore sono collocati da parti opposte rispetto al corrispondente mandrino.

I rulli (la, lb; 2a, 2b) di ciascun gruppo formatore (1, 2) sono supportati da una corrispondente piastra metallica (le; 2e) che, dal lato opposto (lato tergale), supporta il rispettivo motoriduttore (lm; 2m). Ognuna delle dette piastre (le; 2e) presenta un'appendice tergale (lf; 2f) mediante la quale è fissata ad una parete verticale interna (SI) della struttura (S).

Secondo uno schema di funzionamento di per sé noto, ognuna delle dette cinghie (le; 2c) impegna una o più (ad esempio, due) strisce pre-collate di cartoncino (non visibili nei disegni) obbligandole ad avvolgersi e ad avanzare sul rispettivo mandrino (ld; 2d) realizzando un tubo, formato da strisce elicoidali di cartoncino, che avanza lungo l'asse del mandrino con velocità determinata dalla velocità di rotazione dei rulli motorizzati (lb; 2b). A valle di ognuno dei mandrini (ld; 2d) è collocata una corrispondente unità di taglio (non visibile nei disegni) che con taglia trasversalmente il relativo tubo di cartone ad una lunghezza prefissata.

Nell'esempio di Fig.l, Fig.2 e Fig.3 i gruppi formatori (1, 2), verticalmente ed orizzontalmente sfalsati tra loro, sono disposti in modo tale che gli assi (lg, Ih) dei rulli (la, lb) del gruppo inferiore (1) risultino paralleli alla base (S2) della struttura (S), cioè orizzontali, mentre gli assi (2g, 2h) dei rulli (2a, 2b) del gruppo superiore (2) sono inclinati verso il basso. L'angolo di inclinazione degli assi (2g, 2h) dei rulli (2a, 2b) del gruppo superiore (2) è compreso, ad esempio, tra 5° e 20° rispetto al piano orizzontale. Il detto angolo inclinazione è pari a 10° negli esempi rappresentati in figura. Gli stessi orientamenti riguardano le predette piastre (le; 2e). Infatti, la superficie tergale (lOf) dell'appendice (lf) mediante la quale la piastra (le) del gruppo formatore inferiore (1) è fissata alla parete (SI) della struttura (S) è verticale, mentre l'omologa superficie (20f) dell'appendice (2f) del gruppo formatore superiore (2) è inclinata. Tale realizzazione rappresenta un possibile esempio di collegamento dei gruppi formatori (1) e (2) alla struttura (S) in maniera tale da ottenere il predetto orientamento degli assi dei rulli (la, ,lb) e (2a, 2b).

Poiché i gruppi formatori (1, 2) sono posizionati, nella struttura (S), orizzontalmente e verticalmente sfalsati, ed il gruppo formatore superiore (2) è inclinato come precedentemente descritto, l'altezza (H) e la lunghezza (L) della struttura (S) ne risultano ridotte, pur consentendo la produzione contemporanea di due tubi (uno nel gruppo inferiore 1 e l'altro nel gruppo superiore 2) senza che il tubo prodotto da un gruppo interferisca con gli organi dell'altro gruppo (in particolare, con riferimento all'esempio mostrato nelle Figg. 1-3, senza che il tubo di cartone prodotto dal gruppo inferiore 1 interferisca con gli organi del gruppo superiore 2).

Nell'esempio rappresentato nelle Figg. 1-3 i mandrini (ld, 2d) dei due gruppi formatori sono paralleli tra loro ed orientati secondo la lunghezza (L) della struttura (S).

Le Figg. 4-6 mostrano una ulteriore forma di realizzazione della presente invenzione. In tali figure, i riferimenti numerici hanno il significato descritto in precedenza con riferimento al primo esempio.

In conformità dell'esempio illustrato in Fig.4, Fig.5 e Fig.6, i gruppi formatori (1, 2) sono orizzontalmente e verticalmente sfalsati tra loro e sono disposti con gli assi (lg, Ih; 2g, 2h) dei relativi rulli (la, lb; 2a, 2b) tutti orientati verticalmente, ovvero con le relative piastre (le; 2e) orientate orizzontalmente. I mandrini (ld; 2d) sono paralleli tra loro ed orizzontali. Il gruppo formatore superiore (2) è supportato da una mensola orizzontale (S3) della struttura (S), mentre il gruppo formatore inferiore (1) è supportato dalla base inferiore (S2) della stessa struttura (S). In particolare, le piastre (le; 2e) sono parallele tra loro, come illustrato in Fig.6, ed orientate diagonalmente rispetto alla parete tergale (SI) della struttura (S). Questa disposizione dei gruppi formatori (1, 2) consente di ridurre la profondità (P) della struttura (S) pur consentendo la produzione contemporanea di due tubi (uno nel gruppo inferiore 1 e l'altro nel gruppo superiore 2) senza che il tubo prodotto da un gruppo interferisca con gli organi dell'altro gruppo.

In conformità della presente invenzione, una stessa struttura (S) alloggia due gruppi formatori indipendenti (1, 2), per cui si realizza una macchina capace di produrre due tubi di cartone contemporaneamente. Anche se ognuno dei gruppi formatori (1, 2) opera ad una velocità inferiore alla velocità massima consentita dalle caratteristiche delle strisce di cartoncino utilizzate (per cui si evitano gli inconvenienti tipici delle tubiere utilizzate ad alta velocità), la produzione oraria della macchina è complessivamente più elevata. Ad esempio, utilizzando due gruppi di formatura identici, se ognuno dei due gruppi viaggia al 75% della sua capacità nominale, la produzione oraria complessiva risulta pari al 150% della produzione di ciascun gruppo. Inoltre, la disposizione dei gruppi di formatura (1, 2) è tale che l'ingombro complessivo della macchina risulta inferiore alla somma degli ingombri di due macchine singole tradizionali. Con riferimento ai simboli indicati nei disegni, negli esempi di Fig.l e Fig.2 è: L=2b, a<H<2a, c<P<2c; mentre negli esempi di Fig.4, Fig.5 e Fig.6 è: P=c, a<L<2a, H=2b. Cioè, in ognuno dei due esempi illustrati, due dimensioni della macchina (H e P nell’esempio di Fig.l e Fig.2; L e P nell’esempio di Fig.4, Fig.5 e Fig.6) sono minori del doppio delle corrispondenti dimensioni dei singoli gruppi di formatura.

In entrambi gli esempi sopra descritti i gruppi di formatura (1, 2) sono posizionati l'uno rispetto all'altro in maniera da risultare verticalmente ed orizzontalmente sfalsati, ed in maniera tale che il percorso seguito da un tubo di cartone in formazione sul mandrino di un gruppo formatore non interferisca con gli organi dell'altro gruppo formatore.

I due gruppi di formatura possono essere alimentati, ad esempio, con una macchina avente le caratteristiche indicate in EP 1545867 al cui contenuto si fa riferimento per una descrizione più dettagliata.

In pratica i particolari di esecuzione possono comunque variare in maniera equivalente per ciò che attiene ai singoli elementi descritti e illustrati e alla loro disposizione, senza per questo uscire dall’ambito dell’idea di soluzione adottata e perciò restando nei limiti della tutela accordata dal presente brevetto.

Claims (7)

1. RIVENDICAZIONI 1) Macchina per produrre tubi di cartone mediante avvolgimento elicoidale di una o più strisce di cartoncino parzialmente sovrapposte l'una all'altra, caratterizzata dal fatto che comprende più gruppi di formatura, i quali sono supportati da una stessa struttura (S) e disposti orizzontalmente e verticalmente sfalsati l'uno rispetto all'altro, e dal fatto che ognuno dei detti gruppi di formatura (1, 2) comprende mezzi per produrre un tubo di cartone, per cui la macchina è atta a produrre più tubi di cartone contemporaneamente .
2. 2) Macchina secondo la rivendicazione 1 caratterizzata dal fatto che comprende due gruppi di formatura (1, 2) per cui è atta a produrre due tubi di cartone contemporaneamente.
3. 3) Macchina secondo la rivendicazione 1 o 2 caratterizzata dal fatto che ognuno dei detti gruppi di formatura comprende due rulli (la, lb; 2a,2b) uno dei quali (lb; 2b) è motorizzato, cioè collegato ad un corrispondente motoriduttore (lm; 2m) che ne comanda la rotazione con velocità angolare prestabilita, ed una cinghia (le; 2c) avvolta in maniera da formare una figura ad “8” sui detti rulli (la, lb; 2a,2b) e su di un corrispondente mandrino (ld; 2d) ad asse orizzontale, in cui i rulli di ciascun gruppo formatore sono collocati da parti opposte rispetto al corrispondente mandrino, in cui i rulli (la, lb; 2a, 2b) di ciascun gruppo formatore (1, 2) sono supportati da una corrispondente piastra metallica (le; 2e) che, dal lato opposto, supporta il rispettivo motoriduttore (lm; 2m), ed in cui ognuna delle dette piastre (le; 2e) presenta un'appendice tergale (lf; 2f) mediante la quale è fissata alla detta struttura (S).
4. 4) Macchina secondo la rivendicazione 3 caratterizzata dal fatto che i detti gruppi di formatura sono un gruppo di formatura inferiore (1) ed un gruppo di formatura superiore (2), ed essi sono disposti in modo tale che gli assi (lg, Ih) dei rulli (la, lb) di un gruppo di formatura inferiore (1) sono paralleli ad una base (S2) della struttura (S), cioè orizzontali, mentre gli assi (2g, 2h) dei rulli (2a, 2b) di un gruppo superiore (2) sono inclinati verso il basso.
5. 5) Macchina secondo la rivendicazione 3 caratterizzata dal fatto che i detti gruppi di formatura sono disposti in modo tale che gli assi (lg, Ih; 2g, 2h) dei detti rulli (la, lb; 2a, 2b) sono verticali.
6. 6) Macchina secondo una o più delle rivendicazioni precedenti caratterizzata dal fatto che i detti gruppi di formatura sono indipendenti l'uno dall'altro.
7. 7) Macchina secondo una o più delle rivendicazioni precedenti caratterizzata dal fatto che due dimensioni della macchina sono minori del doppio delle corrispondenti dimensioni dei singoli gruppi di formatura.