ITFI20130249A1

ITFI20130249A1 - "asta di avvolgimento per bobine di materiale nastriforme e macchina ribobinatrice utilizzante detta asta"

Info

Publication number: ITFI20130249A1
Application number: IT000249A
Authority: IT
Inventors: Giuseppe Antonini; Giacomo Avagliano; Mauro Celli
Original assignee: Celli Paper S P A A
Priority date: 2013-10-18
Filing date: 2013-10-18
Publication date: 2015-04-19
Also published as: US20160251197A1; EP3057898B1; WO2015056194A1; CN105813965A; EP3057898A1

Description

"ASTA DI AVVOLGIMENTO PER BOBINE DI MATERIALE NASTRIFORME E MACCHINA RIBOBINATRICE UTILIZZANTE DETTA ASTA"

Descrizione

Campo Tecnico

La presente invenzione riguarda perfezionamenti alle macchine ed ai sistemi per l'avvolgimento di materiale nastriforme, in particolare ma non esclusivamente per la produzione di bobine di carta, carta tissue, tessuto-non-tessuto e manufatti analoghi.

Stato della Tecnica

In molti settori industriali è necessario avvolgere un materiale nastriforme continuo per formare bobine destinate a successive lavorazioni per la produzione di prodotti finiti destinati al consumo. In particolare, nel settore della trasformazione della carta, della produzione di tessuto-non-tessuto e simili, vengono utilizzate macchine di avvolgimento, cosiddette bobinatrici o ribobinatrici, per la produzione di bobine o rotoli di materiale nastriforme avvolto attorno ad anime tubolari di avvolgimento. Queste anime tubolari di avvolgimento vengono spesso montate su un mandrino od asta di avvolgimento, le cui estremità vengono normalmente impegnate da ganasce di presa o da punzoni di cui è corredata la macchina bobinatrice o ribobinatrice. Normalmente le anime tubolari di avvolgimento sono ottenute dal taglio di un elemento tubolare e possono presentare lunghezze, cioè dimensioni assiali, tra loro diverse. Su una singola asta vengono montate normalmente più anime tubolari di avvolgimento tra loro allineate. Su ciascuna anima tubolare di avvolgimento viene avvolta una rispettiva striscia continua di materiale nastriforme, ottenuta tagliando longitudinalmente un materiale nastriforme continuo di elevata larghezza. In generale, quindi, attorno a ciascuna asta o mandrino di avvolgimento si formano simultaneamente più bobine di materiale nastriforme avvolto attorno a rispettive anime tubolari di avvolgimento.

L'asta di avvolgimento inserita all'interno delle anime tubolari di avvolgimento è usualmente corredata lungo il proprio sviluppo assiale di elementi espansibili distribuiti attorno all'asse longitudinale dell'asta. Gli elementi espansibili vengono espansi pneumaticamente tramite un circuito di pressurizzazione, così da premere contro le superfici interne delle anime tubolari di avvolgimento in cui è inserita l’asta di avvolgimento, per bloccare assialmente le anime tubolari di avvolgimento sull'asta di avvolgimento.

Macchine bobinatrici o ribobinatrici che usano aste di avvolgimento inserite in anime tubolari di avvolgimento e assialmente bloccate a queste ultime sono descritte ad esempio in EP0747308, EP1070675, EP1375401 ed EP1375402.

Le aste di avvolgimento sono soggette a vibrazione durante l'avvolgimento soprattutto ad elevate velocità di rotazione e nella fase finale della formazione della bobina, a causa della limitata rigidezza flessionale delle aste di avvolgimento, in particolare dovuta alla presenza delle sedi di alloggiamento degli elementi espansibili, necessari a fornire l'accoppiamento assialmente fra asta di avvolgimento ed anime tubolari di avvolgimento.

Sommario dell’invenzione

Per ottenere una maggiore resistenza e rigidezza flessionale dell’asta di avvolgimento, viene vantaggiosamente previsto che gli elementi espansibili dell’asta di avvolgimento siano disposti solo in alcune zone dello sviluppo longitudinale dell’asta di avvolgimento. Preferibilmente, gli elementi espansibili sono posti nelle porzioni terminali, cioè di estremità dell’asta di avvolgimento, mentre una porzione largamente preponderante del suo sviluppo longitudinale è priva di elementi espansibili. In questo modo, la porzione centrale preponderante dell’asta di avvolgimento può essere realizzata con un elemento tubolare integro, cioè privo di intagli, sedi o cavità, per l’alloggiamento degli elementi espansibili, ottenendo una struttura più rigida e resistente, oltre che una riduzione sostanziale del peso dell’asta di avvolgimento.

Secondo una forma di realizzazione, l’asta di avvolgimento comprende, in sostanza un corpo longitudinale estendentesi da una prima estremità ad una seconda estremità, elementi espansibili distribuiti attorno ad un asse longitudinale del corpo longitudinale; almeno un circuito di pressurizzazione per espandere detti elementi espansibili. Vantaggiosamente gli elementi espansibili sono distribuiti in un primo gruppo di elementi espansibili ed un secondo gruppo di elementi espansibili, disposti in porzioni di estremità del corpo longitudinale. Il corpo longitudinale comprende una porzione intermedia priva di elementi espansibili.

In vantaggiose forme di realizzazione, il circuito di pressurizzazione comprende un condotto estendentesi dal primo gruppo di elementi espansibili al secondo gruppo di elementi espansibili e presenta almeno una valvola di pressurizzazione e depressurizzazione, posta ad una delle due estremità del corpo longitudinale. Tramite la valvola è possibile pressurizzare il primo gruppo di elementi espansibili ed il secondo gruppo di elementi espansibili. In altre forme di realizzazione, possono essere previste due valvole di pressurizzazione e depressurizzazione, una a ciascuna estremità dell’asta di avvolgimento. In questo modo l’asta di avvolgimento può essere usata senza necessità di essere orientata rispetto all’impianto di pressurizzazione/depressurizzazione.

Vantaggiosamente, indipendentemente dal numero di valvole di pressurizzazione e depressurizzazione, il circuito di pressurizzazione può vantaggiosamente presentare una connessione pneumatica tra il primo gruppo di elementi espansibili ed il secondo gruppo di elementi espansibili, in maniera che la pressurizzazione e depressurizzazione dell’asta di avvolgimento possa avvenire tramite una singola operazione ed attraverso una singola valvola.

In alcune forme di realizzazione gli elementi espansibili sono a forma di listelli estendentisi parallelamente al corpo longitudinale dell’asta di avvolgimento. Ad esempio l’asta di avvolgimento può comprendere sedi di alloggiamento del primo gruppo di elementi espansibili e sedi di alloggiamento del secondo gruppo di elementi espansibili, dette sedi essendo in forma di cave longitudinali distribuite attorno all’asse del corpo longitudinale dell’asta di avvolgimento ed estendentisi parallelamente a detto asse longitudinale per una frazione della lunghezza complessiva dell’asta di avvolgimento.

In alcune forme di realizzazione, il corpo longitudinale dell’asta di avvolgimento può comprendere: un primo albero su cui è disposto il primo gruppo di elementi espansibili, un secondo albero su cui è disposto il secondo gruppo di elementi espansibili; un elemento tubolare disposto tra il primo albero ed il secondo albero e vincolato torsionalmente ed assialmente a detto primo albero ed a detto secondo albero per formare detto corpo longitudinale.

In alcune forme di realizzazione, per ottenere elevate caratteristiche meccaniche e peso limitato dell’asta di avvolgimento l’elemento tubolare può essere realizzato in fibra di carbonio, ad esempio tramite uno o più avvolgimenti elicoidali di fibre o filamenti dei carbonio in una matrice di resina sintetica.

In alcune forme di realizzazione, il primo albero ed il secondo albero sono corredati rispettivamente di un primo passaggio longitudinale per un fluido di pressurizzazione e di un secondo passaggio longitudinale per un fluido di pressurizzazione, i quali passaggi longitudinali sono in comunicazione di flusso con rispettivamente il primo gruppo di elementi espansibili ed il secondo gruppo di elementi espansibili. Il fluido di pressurizzazione può essere un gas o miscela di gas. Preferibilmente il fluido di pressurizzazione può esser aria.

In alcune forme di realizzazione il primo passaggio longitudinale ed il secondo passaggio longitudinale sono tra loro in collegamento di flusso tramite un condotto estendentesi longitudinalmente all’interno dell’elemento tubolare posto tra il primo albero ed il secondo albero e preferibilmente coassiale ad esso.

Ad una o preferibilmente ad entrambe le estremità dell’asta di avvolgimento possono essere disposte bussole montate folli sugli alberi formanti le porzioni di estremità dell’asta di avvolgimento.

L’invenzione riguarda anche una macchina bobinatrice o ribobinatrice comprendente organi di avvolgimento di un materiale nastriforme, un percorso di alimentazione del materiale nastriforme e almeno un’asta di avvolgimento del tipo sopra definito. Gli organi di avvolgimento sono preferibilmente organi di avvolgimento periferici. Peraltro, non si esclude la possibilità di utilizzare le aste di avvolgimento descritte in sistemi di avvolgimento centrale, oppure in sistemi di avvolgimento combinati, periferico e centrale. Come noto agli esperti del ramo, per avvolgimento periferico, o superficiale, si intende un sistema di avvolgimento in cui l’alimentazione del materiale da avvolgere ed il movimento di rotazione della bobina o rotolo in formazione vengono impartiti tramite organi che cooperano con la superficie esterna del rotolo o bobina, ad esempio tramite rulli avvolgitori, cinghie di avvolgimento e simili, o loro combinazioni. Un sistema di avvolgimento centrale è un sistema in cui il movimento di rotazione viene, viceversa, impartito attraverso l’asta di avvolgimento attorno a cui si forma la bobina od il rotolo.

Ulteriori possibili caratteristiche e forme di realizzazione sono descritte nel seguito, con riferimento a forme realizzative dell’invenzione, e nelle allegate rivendicazioni, che formano parte integrante della presente descrizione.

Breve Descrizione dei Disegni

L'invenzione verrà meglio compresa seguendo la descrizione e l'unito disegno, il quale mostra una pratica forma di realizzazione. Più in particolare, nel disegno:

la Fig.1 illustra uno schema di una macchina ribobinatrice in cui può essere utilizzata un’asta di avvolgimento secondo la presente descrizione;

la Fig.2 illustra una vista laterale di un'asta di avvolgimento in una possibile forma di realizzazione;

la Fig.3 illustra una sezione secondo III-III di Fig.2;

la Fig.4 illustra un ingrandimento del dettaglio IV di Fig.3;

la Fig.5 illustra una ingrandimento del particolare indicato con V in Fig.3; la Fig.6 illustra un ingrandimento del particolare indicato con VI in Fig.2; le Figg.7 e 8 illustrano sezioni traversali secondo le linee VII-VII e VIII-VIII di Fig.6;

la Fig.9 illustra una sezione longitudinale di una estremità di un’asta in una ulteriore forma di realizzazione;

la Fig.10 illustra una vista secondo X-X di Fig.9.

Descrizione Dettagliata di Forme di Attuazione dell’Invenzione

La descrizione dettagliata che segue di forme di realizzazione esemplificative si riferisce ai disegni allegati. Gli stessi numeri di riferimento in disegni differenti identificano elementi uguali o simili. Inoltre, i disegni non sono necessariamente in scala. La descrizione dettagliata che segue non limita l’invenzione. Piuttosto, l’ambito dell’invenzione è definito dalle rivendicazioni accluse.

Il riferimento in tutta la descrizione a “una forma di realizzazione” o “la forma di realizzazione” o “alcune forme di realizzazione” significa che una particolare caratteristica, struttura o elemento descritto in relazione ad una forma di realizzazione è compresa in almeno una forma di realizzazione dell’oggetto descritto. Pertanto la frase “in una forma di realizzazione” o “nella forma di realizzazione” o “in alcune forme di realizzazione” in vari punti lungo la descrizione non si riferisce necessariamente alla stessa o alle stesse forme di realizzazione. Inoltre le particolari caratteristiche, strutture od elementi possono essere combinati in qualunque modo idoneo in una o più forme di realizzazione.

In Fig.1 è schematicamente indicata una macchina ribobinatrice a tre rulli che può utilizzare un’asta di avvolgimento secondo l’invenzione. La macchina ribobina trice, complessivamente indicata con 1, comprende un rullo avvolgitore superiore 3 mobile secondo la doppia freccia f3 per avvicinarsi ed allontanarsi da una culla di avvolgimento formata da un secondo rullo avvolgitore 5 e da un terzo rullo avvolgitore 7. Nella Fig.1 è mostrata una bobina o rotolo R in fase di avvolgimento attorno ad una rispettiva anima tubolare di avvolgimento C al cui interno è inserita un'asta di avvolgimento A. Come osservato inizialmente, generalmente sull’asta di avvolgimento A sono inserite più anime tubolari di avvolgimento C, attorno a cui si formano in parallelo e simultaneamente più bobine o rotoli R.

Il materiale nastriforme da avvolgere indicato con N viene alimentato attorno al terzo rullo avvolgitore 7 e avvolto attorno al rotolo o bobina R per effetto del movimento di rotazione impartito al rotolo bobina R dai rulli avvolgitori 3, 5 e 7. Il rullo avvolgitore superiore 3 si solleva gradualmente secondo la freccia f3 per allontanarsi dalla culla di avvolgimento formata dai rulli 5, 7 via via che il diametro del rotolo o bobina R aumenta fino al completamento dell'avvolgimento.

Le innovazioni oggetto della presente descrizione riguardano in particolare la configurazione dell'asta di avvolgimento A, di cui un esempio di realizzazione è illustrato nelle successive Figg.2 a 5. Gli esperti del ramo comprenderanno dalla lettura della presente descrizione che l'asta di avvolgimento può essere impiegata anche in macchine bobinatrici o ribobinatrici di configurazione diversa rispetto a quella schematicamente indicata in via meramente esemplificativa in Fig.1. L'asta di avvolgimento qui di seguito descritta può essere utilizzata in tutte le applicazioni in cui sia necessario inserire l'asta di avvolgimento all'interno di una o più anime tubolari di avvolgimento e bloccare assialmente l'asta di avvolgimento alla od alle anime tubolari di avvolgimento per mezzo di elementi espansibili di cui è dotata l'asta di avvolgimento.

L'asta di avvolgimento A nel suo complesso è rappresentata nelle Figg.2 e 3, in una vista laterale ed in una sezione longitudinale, rispettivamente. L'asta di avvolgimento A comprende un corpo longitudinale sostanzialmente cilindrico di lunghezza L. Le estremità dell’asta di avvolgimento possono essere dotate di bussole 11, 13 montate folli tramite cuscinetti sul corpo longitudinale, complessivamente indicato con 15, dell'asta di avvolgimento A.

Il corpo longitudinale 15 dell'asta di avvolgimento A può comprendere una porzione intermedia 17, preferibilmente di sviluppo tubolare cavo, nel seguito indicata come elemento tubolare 17. In alcune forme di realizzazione l'elemento tubolare 17 può essere realizzato in fibra di carbonio, ad esempio tramite avvolgimento elicoidale di filamenti continui di carbonio in una matrice di resina sintetica.

In Fig.2 la lunghezza del corpo longitudinale 15 è indicata con L, la lunghezza totale dell’asta di avvolgimento A è indicata con LA e la lunghezza dell'elemento tubolare 17 è indicata con L17. In alcune forme di realizzazione la lunghezza L17 può essere superiore a metà della lunghezza complessiva L del corpo longitudinale 15 dell'asta di avvolgimento A e preferibilmente maggiore di metà della lunghezza complessiva LA dell'asta di avvolgimento A. In alcune forme di realizzazione la lunghezza L17 può essere pari o superiore a 2/3 ed ancora più preferibilmente pari o superiore a 3/4 della lunghezza L del corpo longitudinale dell'asta di avvolgimento e della lunghezza complessiva LA dell'asta di avvolgimento.

Nella forma di realizzazione illustrata, l'elemento tubolare 17 è torsionalmente ed assialmente vincolato, ad entrambe le estremità, a due rispettive porzioni terminali, nel seguito denominate alberi 19 e 21. In alcune forme di realizzazione gli alberi 19 e 21 possono essere fissati all'elemento tubolare intermedio 17 tramite viti radiali 23. In altre forme di realizzazione il fissaggio tra gli alberi 19, 21 e l’elemento tubolare intermedio 17 può essere ottenuto in modo diverso, ad esempio per incollaggio. Nell’esempio illustrato (Fig.2), l’accoppiamento tra l’elemento tubolare intermedio 17 e gli alberi 19, 21 è realizzato su una superficie di interfaccia cilindrica. In altre forme di realizzazione, in particolare se il fissaggio è per incollaggio, si possono prevedere superfici di accoppiamento reciproco di forma conica.

Come verrà meglio chiarito in seguito, gli elementi espansibili di cui è dotata l'asta di avvolgimento A sono disposti unicamente in corrispondenza degli alberi 19 e 21, mentre l'elemento tubolare intermedio 17 è privo di elementi espansibili ed ha pertanto una struttura formata da un corpo cilindrico cavo di sezione circolare, sostanzialmente integro, salvo per quanto riguarda i fori radiali di impegno delle viti 23, se presenti. I fori sono disposti soltanto in prossimità delle zone di estremità dell'elemento tubolare intermedio 17 e occupano complessivamente una frazione limitata della sua lunghezza, ad esempio meno di un quarto, preferibilmente meno di un sesto, della lunghezza dell’elemento tubolare intermedio 17.

In alcune forme di realizzazione, il primo albero 19 è corredato di un primo passaggio di fluido 25. In alcune forme di realizzazione anche il secondo albero 21 è corredato di un secondo passaggio di fluido 27. I due passaggi di fluido 25 e 27 possono essere tra loro collegati tramite un condotto 29 che si estende dall'uno all'altro degli alberi 19 e 21 passando longitudinalmente attraverso l'intero elemento tubolare intermedio 17. Il condotto 29 è preferibilmente di lunghezza maggiore dell’elemento tubolare intermedio 17 e viene accolto in quest’ultimo formando curve o un’elica. In questo modo viene semplificato il montaggio dei singoli componenti dell’asta ed il loro eventuale smontaggio.

I due passaggi di fluido 25 e 27 sono in comunicazione di fluido con elementi espansibili di cui sono corredati i due alberi 19 e 21 rispettivamente. Gli elementi espansibili previsti sugli alberi 19 e 21 possono essere tra loro sostanzialmente uguali. Pertanto nel seguito verrà descritta la configurazione degli elementi espansibili di cui è corredato l'albero 19, illustrati in dettaglio nella Fig.4, essendo inteso che gli elementi espansibili montati sull'albero 21 possono essere sostanzialmente uguali.

In alcune forme di realizzazione gli elementi espansibili hanno uno sviluppo longitudinale parallelo all'asse A-A dell'asta di avvolgimento A. In alcune forme di realizzazione l'albero 19 (e analogamente l'albero 21) presenta sedi a sviluppo longitudinale, indicate con 31, in cui sono alloggiati rispettivi elementi espansibili 33. In alcune forme di realizzazione è prevista una pluralità di elementi espansibili 33 distribuiti attorno all'asse A-A dell'asta di avvolgimento A, con un passo angolare preferibilmente costante. Ad esempio possono essere previsti sei elementi espansibili 33.

In alcune forme di realizzazione, come meglio illustrato in Fig.4, ciascun elemento espansibile 33 comprende un listello 35 a sviluppo longitudinale, alloggiato in una rispettiva sede di alloggiamento 31. Ciascun listello 35 è associato ad un organo gonfiabile, ad esempio una camera d'aria 37, posto nella sede di alloggiamento 31, fra il fondo della sede di alloggiamento 31 ed il rispettivo listello 35. Ciascuna camera d'aria od organo gonfiabile 37 è in collegamento di fluido con il passaggio di fluido 25 ad esempio tramite almeno un 39, preferibilmente radiale.

In alcune forme di realizzazione, ciascun listello 35 è fissato all'interno della sede di alloggiamento 31, nel modo descritto in maggiore dettaglio qui di seguito. Con questa disposizione, pressurizzando il passaggio di fluido 25 nel modo che verrà appresso descritto, la pressione di fluido nell'organo gonfiabile o camera d'aria 37 provoca la deformazione flessionale radialmente verso l'esterno di ciascun listello 35 e quindi, se l'asta di avvolgimento A è inserita all'interno di una o più anime tubolari di avvolgimento C, l'accoppiamento reciproco tra asta di avvolgimento A e anime tubolari di avvolgimento C per effetto della forza di attrito tra i listelli 35 e la superficie interna dell'anima tubolare di avvolgimento. I listelli 35 possono essere corredati anche di elementi a molla 47 per garantire il ritorno dei listelli in posizione di riposo, quando la pressione all’interno delle camere d’aria 37 viene scaricata.

Come visibile in particolare nelle sezioni delle Figg.7 e 8, i listelli 35 possono avere una sezione trasversale a T rovescio, od a coda di rondine, o di altra forma idonea, per venire trattenuti radialmente all’interno delle rispettive sedi 31, le quali presentano, analogamente ai listelli 35, una sezione a T o analoga per formare un sottosquadro che impedisce la fuoriuscita radiale dei listelli 35.

In alcune forme di realizzazione, l’inserimento dei listelli 35 nelle rispettive sedi 31 avviene per mezzo di una porzione allargata delle sedi 31, indicata con 31A (vedasi in particolare Fig.6), e grazie alla flessibilità dei listelli 35. Una volta inserito nella rispettiva sede 31, ciascun listelli 35 viene trattenuto assialmente al suo interno per mezzo di una staffa 41 fissata con rispettive viti 41A al corrispondente albero 17 o 19. All’estremità di ciascun listello 35, opposta all’estremità che si trova a battuta con la staffa 41, nella rispettiva sede 31 sono inseriti un blocchetto 45 ed una placca 46. Il blocchetto 45 presenta organi di serraggio, ad esempio viti senza testa 45A, tramite le quali la rispettiva placca 46 viene spinta radialmente verso l’interno e premuta contro l’estremità della camera d’aria 37 così da chiuderla a tenuta. L’estremità opposta della camera d’aria viene chiusa tramite compressione per mezzo della rispettiva staffa 41 e vite 41A. La staffa 41 presenta, a tale scopo, un dente 41B di pressione contro la camera d’aria 37.

In alcune forme di realizzazione, almeno una delle due estremità dell'asta di avvolgimento A può essere provvista di una valvola, schematicamente indicata con 49 in Fig.5, per la pressurizzazione del circuito pneumatico contenuto nell'asta di avvolgimento e comprendente i passaggi di fluido 25, 27, il condotto 29, i fori radiali 39 e gli organi gonfiabili o camere d'aria 37. Tramite la valvola 49 l'intero circuito pneumatico può essere pressurizzato, deformando radialmente verso l'esterno i listelli 35 montati sull'albero 19 ed i corrispondenti listelli, ancora indicati con 35 e schematicamente in Fig.3, montati sul secondo albero 21.

Come visibile in Fig.5, la valvola 49 può essere montata ad un’estremità dell'albero 19 formante parte del corpo longitudinale 15 dell'asta di avvolgimento A.

Questa porzione di estremità è circondata dalla prima bussola 11 supportata folle tramite un cuscinetto 51 sull'albero 19 medesimo. Opportune guarnizioni 53 e 55 possono proteggere il cuscinetto 51 impedendo l'ingresso di sporco e/o la fuoriuscita di grasso lubrificante. In questo modo la bussola 11 può ruotare liberamente attorno all'asse A-A dell'asta di avvolgimento A e svolgere le normali funzioni assegnate a questi organi anche nelle aste di avvolgimento di tipo noto.

La bussola 13 opposta è montata in modo equivalente sull’estremità formata dall'albero 21. A questa seconda estremità potrebbe essere prevista una seconda valvola di gonfiaggio o pressurizzazione, analoga alla valvola 49, se l'asta di avvolgimento A è configurata per essere utilizzata in maniera indipendente dal proprio orientamento, cioè quando l'asta di avvolgimento è configurata per venire pressurizzata indifferentemente dall'uno o dall'altra delle due estremità. Nella forma di realizzazione illustrata nelle Figg.2 e 3, peraltro, l'asta di avvolgimento è di tipo asimmetrico, con una sola valvola di pressurizzazione 49 all’un’estremità, corrispondente alla bussola 11, mentre all'estremità opposta il passaggio di fluido 27 ricavato dall'albero 21 può essere chiuso. La chiusura del passaggio di fluido 27 può essere ottenuta tramite la stessa bussola 13.

Nell’esempio illustrato nel disegno, la bussola 13 è corredata di una testa di presa 13A. In altre forme di realizzazione, la testa di presa 13A può essere omessa. In altre forme di realizzazione, anche la bussola 11 può essere prevista di un’analoga testa o espansione di presa, non mostrata.

Con la configurazione sopra descritta si ottiene un'asta di avvolgimento A, la quale è preponderantemente formata dall'elemento tubolare intermedio 17 che può essere realizzato con una struttura ad elevate rigidezza flessionale anche se estremamente leggera, priva di intagli o scanalature almeno nella parte centrale, grazie al fatto che gli elementi espansibili 33 sono tutti confinati nella zona definita dal primo albero 19 e dal secondo albero 21 o alle estremità dell'elemento 17.

La parte largamente preponderante del corpo longitudinale 15 dell'asta di avvolgimento A presenta pertanto una rigidezza flessionale molto più elevata rispetto alle aste di avvolgimento tradizionali, le quali presentano cave longitudinali di alloggiamento degli elementi espansibili su tutta la propria lunghezza. Nel caso presente, viceversa, la lunghezza L17 dell'elemento tubolare intermedio 17 può occupare anche più di 3/4 della lunghezza complessiva LA dell'asta di avvolgimento A, in modo che quest'ultima presenta una maggiore rigidezza e minore tendenza ad entrare in vibrazione quando posta in rapida rotazione per la formazione dei rotoli o bobine R attorno alle anime tubolari di avvolgimento C investite sull'asta di avvolgimento A e bloccate assialmente a quest'ultima.

Le Figg. 9 e 10 mostrano, limitatamente ad una porzione terminale dell’asta, una ulteriore forma di realizzazione. Parti uguali o corrispondenti sono indicate con gli stessi numeri di riferimento.

In questo esempio di realizzazione i due alberi 19, 21 (di cui nel disegno è visibile solo l’albero 19) sono di lunghezza molto limitata e formano solo una sorta di codoli di connessione tra le rispettive bussole 11, 13 e un elemento tubolare centrale, qui indicato con 117. L’elemento tubolare centrale 117 può essere realizzato sostanzialmente come l’elemento tubolare 17, ad esempio in fibra di carbonio. Tuttavia, contrariamente alla forma di realizzazione precedentemente descritta, in Figg.9 e 10 gli elementi espansibili (ancora indicati con 33) sono disposti in asole 34 realizzate nella parete tubolare dell’elemento tubolare centrale 117. In alcune forme di realizzazione gli elementi espansibili 33 sono montati su stecche o altri supporti 36, interposti tra la superficie interna dell’elemento tubolare centrale 117 e una camera d’aria 137, che può essere unica e comune per tutti gli elementi espansibili 33 di ciascuna estremità dell’asta A.

Ciascuna camera 137 d’aria può essere gonfiata attraverso una valvola 49 ed un condotto o passaggio di fluido 25, previsti a ciascuna estremità dell’asta A. In alcune forme di realizzazione, le due camere d’aria 137 disposte alle due estremità dell’asta A possono essere unite da un condotto 29, in modo analogo a quanto descritto con riferimento alle Figg.1 a 8. In questo modo il gonfiaggio può avvenire indifferentemente dall’una o dall’altra delle due estremità dell’asta A, se sono previste valvole 49 ad entrambe le estremità, oppure da una unica estremità, se l’altra è priva di valvola.

Le forme di realizzazione qui sopra descritte ed illustrate nei disegni sono state discusse in dettaglio come esempi di attuazione dell’invenzione. Gli esperti del ramo comprenderanno che sono possibili molte modifiche, varianti, aggiunte ed omissioni, senza discostarsi dai principi, dai concetti e dagli insegnamenti della presente invenzione così come definita nelle allegate rivendicazioni. Pertanto l’ambito dell’invenzione deve essere determinato unicamente sulla scorta della più ampia interpretazione delle rivendicazioni allegate, comprendendo in esso tali modifiche, varianti, aggiunte ed omissioni. I termini “comprendere” e suoi derivati non escludono la presenza di ulteriori elementi o fasi oltre a quelli specificamente indicati in una determinata rivendicazione. Il termine “un” o “una” che precede un elemento, mezzo o caratteristica di una rivendicazione non esclude la presenza di una pluralità di tali elementi, mezzi o caratteristiche. Quando una rivendicazione di dispositivo elenca una pluralità di “mezzi”, alcuni o tutti tali “mezzi” possono essere attuati da un unico componente, organo o struttura. L’enunciazione di determinati elementi, caratteristiche o mezzi in rivendicazioni dipendenti distinte non esclude la possibilità di combinare tra loro detti elementi, caratteristiche o mezzi. Quando una rivendicazione di metodo elenca una sequenza di fasi, la sequenza in cui tali fasi sono elencate non è vincolante, e può essere modificata, se la particolare sequenza non viene indicata come vincolante. 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

"ASTA DI AVVOLGIMENTO PER BOBINE DI MATERIALE NASTRIFORME E MACCHINA RIBOBINATRICE UTILIZZANTE DETTA ASTA" Rivendicazioni 1. Un’asta di avvolgimento per avvolgere bobine di materiale nastriforme, comprendente: un corpo longitudinale estendentesi da una prima estremità ad una seconda estremità, elementi espansibili distribuiti attorno ad un asse longitudinale del corpo longitudinale; almeno un circuito di pressurizzazione per espandere detti elementi espansibili; caratterizzata dal fatto: che gli elementi espansibili sono distribuiti in un primo gruppo di elementi espansibili ed un secondo gruppo di elementi espansibili, disposti in porzioni di estremità del corpo longitudinale; e che detto corpo longitudinale comprende una porzione intermedia priva di elementi espansibili.
2. Asta di avvolgimento come da rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che detto circuito di pressurizzazione comprende un collegamento di fluido dal primo gruppo di elementi espansibili al secondo gruppo di elementi espansibili e presenta almeno una valvola di pressurizzazione e depressurizzazione, posta ad una delle dette prima estremità e seconda estremità del corpo longitudinale, attraverso la quale possono essere pressurizzati sia il primo gruppo di elementi espansibili, sia il secondo gruppo di elementi espansibili.
3. Asta di avvolgimento come da rivendicazione 1 o 2, caratterizzata dal fatto che detti elementi espansibili sono a forma di listelli estendentisi parallelamente al corpo longitudinale dell’asta di avvolgimento.
4. Asta di avvolgimento come una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto di comprendere sedi di alloggiamento del primo gruppo di elementi espansibili e sedi di alloggiamento del secondo gruppo di elementi espansi bili.
5. Asta di avvolgimento come da rivendicazione 4, in cuidette sedi sono realizzate in forma di cave longitudinali distribuite attorno all’asse del corpo longitudinale dell’asta di avvolgimento e si estendono parallelamente a detto asse longitudinale.
6. Asta di avvolgimento come da rivendicazione 5, in cui in ciascuna di dette cave longitudinali è prevista una camera d’aria, il cui gonfiaggio provoca l’espansione radiale degli elementi espansibili.
7. Asta di avvolgimento come da una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che il corpo longitudinale dell’asta di avvolgimento comprende: un primo albero un secondo albero; un elemento tubolare disposto tra il primo albero ed il secondo albero e vincolato torsionalmente ed assialmente a detto primo albero e a detto secondo albero per formare detto corpo longitudinale.
8. Asta di avvolgimento come da rivendicazione 7, caratterizzata dal fatto che detto elemento tubolare è in fibra di carbonio.
9. Asta di avvolgimento come da rivendicazione 7 o 8, caratterizzata dal fatto che il primo albero ed il secondo albero sono corredati rispettivamente di un primo passaggio longitudinale per un fluido di pressurizzazione e di un secondo passaggio longitudinale per un fluido di pressurizzazione, i quali passaggi longitudinali sono in comunicazione di flusso con rispettivamente il primo gruppo di elementi espansibili ed il secondo gruppo di elementi espansibili.
10. Asta di avvolgimento come da rivendicazione 9, caratterizzata dal fatto che il primo passaggio longitudinale ed il secondo passaggio longitudinale sono tra loro in collegamento di flusso tramite un condotto estendentesi longitudinalmente all’interno dell’elemento tubolare posto tra il primo albero ed il secondo albero.
11. Asta di avvolgimento come da una o più delle rivendicazioni 7 a 10, caratterizzata dal fatto che il primo gruppo di elementi espansibili è montato sul primo albero e il secondo gruppo di elementi espansibili è montato sul secondo albero.
12. Asta di avvolgimento come da una o più delle rivendicazioni 7 a 10, caratterizzato dal fatto che il primo gruppo di elementi espansibili ed il secondo gruppo di elementi espansibili sono montati in rispettive zone terminali dell’elemento tubolare.
13. Asta di avvolgimento come da rivendicazione 12, caratterizzata dal fatto di comprendere, per ciascun gruppo di elementi espansibili, una singola camera d’aria, la cui dilatazione provoca l’espansione radiale dei rispettivi elementi espansibili.
14. Asta di avvolgimento come da una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che la porzione intermedia priva di elementi espansibili si estende per almeno 2/3, preferibilmente per almeno 3/4 della lunghezza complessiva dell’asta di avvolgimento.
15. Una macchina bobinatrice o ribobinatrice comprendente organi di avvolgimento di un materiale nastriforme, un percorso di alimentazione del materiale nastriforme e almeno un’asta di avvolgimento secondo una o più delle rivendicazioni precedenti.
16. Macchina come da rivendicazione 15, in cui gli organi di avvolgimento sono organi di avvolgimento periferici.