ITFI990085A1 - Impianto e metodo per la preparazione di mandrini ed anime diavvolgimento per macchine ribobinatrici o simili - Google Patents

Description

"Impianto e metodo per la preparazione di mandrini ed anime di avvolgimento per macchine ribobinatrici o simili"

Descrizione

Campo tecnico

La présente invenzione riguarda un impianto per la preparazione di mandrini di avvolgimento con relative anime tubolari di avvolgimento su esso inserite per l'introduzione in macchine ribobinatrici od altre macchine di avvolgimento .

Stato della tecnica

In diversi settori industriali, come ad esempio nell’industria della trasformazione della carta, nell'industria tessile, nella produzione di tessuti-non-tessuti, si presenta frequentemente la necessità di avvolgere su rotoli di diametro più o meno grande un materiale nastriforme proveniente da una bobina di diametro maggiore. Frequentemente vengono simultaneamente formati più rotoli di altezza ridotta avvolgendo strisce di materiale nastriforme generate dal taglio longitudinale di un'unica striscia proveniente dalla bobina di diametro maggiore. Le strisce sono avvolte su anime tubolari tra loro affiancate e portate da un mandrino di avvolgimento espansibile. Una macchina per realizzare questo tipo di avvolgimento è descritta ad esempio in EP-A-0747308.

I rotoli che vengono formati simultaneamente sulle anime inserite sul mandrino presentano in certi casi altezze (cioè lunghezze assiali) diverse gli uni rispetto agli altri. Usualmente uno o più operatori preparano le anime tubolari precedentemente tagliate da un tubo continuo inserendole su uno o più mandrini disposti fuori dalla macchina ribobinatrice, per poi inserire all'inizio di ciascun ciclo di avvolgimento i singoli mandrini equipaggiati con le relative anime tubolari nella macchina ribobinatrice. Questo procedimento è lungo e faticoso e richiede una elevata incidenza di manodopera.

Inoltre, poiché le singole anime tubolari inserite su ciascun mandrino presentano di regola lunghezze diverse le une rispetto alle altre, si possono frequentemente verificare errori, in quanto l'operatore non inserisce le anime nel giusto ordine. Conseguentemente non c'è più corrispondenza tra la sequenza delle lunghezze assiali delle anime tubolari e la sequenza delle larghezze trasversali delle strisce di materiale nastriforme che vengono alimentate al mandrino per l'avvolgimento.

Inoltre, seguendo questa modalità tradizionale di preparazione dei mandrini, le varie anime tubolari su di essi investite sono necessariamente accostate le une alle altre. Ciò significa che i singoli rotoli che vengono formati sul mandrino sono anch'essi necessariamente accostati gli uni agli altri. Ciò provoca notevoli problemi in quanto le spire di un rotolo possono interferire con quelle di un rotolo adiacente, con conseguente difficoltà nel successivo distacco. La necessità di avvolgere rotoli su anime accostate le une alle altre comporta ulteriori problemi nel caso in cui il materiale avvolto sia soggetto a restringimento nella direzione della larghezza. Infatti, in questo caso si presenta il rischio che le anime tubolari sporgano da uno o da entrambi i lati del rotolo finito, con conseguenti difficoltà nelle successive operazioni di manipolazione dei rotoli.

Attualmente, nel caso che si verifichi un restringimento del materiale avvolto durante la fase di ribobinatura, per evitare la sporgenza delle anime dal rotolo finito viene inserito dall'operatore un distanziale tra un'anima e l'altra, in modo che esse restino in ogni caso all'interno del rotolo. Questi distanziali hanno la forma di un anello aperto per consentirne l'inserimento anche con le ànime già investite sul mandrino. I distanziali sono usualmente di materiale plastico e vengono recuperati alla fine della fase di ribobinatura dopo aver estratto il mandrino. Questo sistema risulta insoddisfacente in quanto è complesso, richiede una elevata manodopera ed è fonte di errori da parte dell'operatore.

Nelle macchine ribobinatrici del tipo sopra menzionato, allo scopo di suddividere il materiale nastriforme proveniente dalla bobina in strisce della larghezza desiderata, viene disposta una serie di coltelli a monte della zona di avvolgimento. Un sistema computerizzato viene normalmente utilizzato per posizionare correttamente i singoli coltelli nella direzione trasversale del materiale nastriforme. Le anime tubolari vengono viceversa tagliate a misura (con lunghezze delle anime che devono corrispondere alla larghezza delle singole strisce in cui i coltelli suddividono il materiale nastriforme) in una diversa zona dell'impianto, con il conseguente rischio di una non-corrispondenza tra la posizione dei coltelli che tagliano il materiale nastriforme in direzione longitudinale e le dimensioni assiali delle singole anime tubolari.

Scopi dell'invenzione

Scopo della presente invenzione è la realizzazione di un impianto o dispositivo che consenta di superare gli inconvenienti, i limiti e le possibilità di errore dei sistemi tradizionali.

Più in particolare un primo scopo della presente invenzione è la realizzazione di un dispositivo e di un metodo che consentano una preparazione rapida e precisa dei mandrini con le rispettive anime tubolari su di essi investite per la successiva introduzione nella ribobinatrice.

Un ulteriore scopo della presente invenzione è la realizzazione di un dispositivo e di un metodo che consentano di ridurre l'incidenza della manodopera nei cicli di avvolgimento o di riavvolgimento di materiali nastriforme.

Ancora un ulteriore scopo della presente invenzione è la realizzazione di un dispositivo e di un metodo che consentano di ridurre od eliminare gli errori nella preparazione dei mandrini per l'avvolgimento.

Scopo di una forma di attuazione perfezionata dell'invenzione è la realizzazione di un metodo e di un dispositivo che consentano di automatizzare le operazioni di preparazione delle anime e di coordinare il taglio delle anime con il taglio del materiale nastriforme per una maggiore precisione e rapidità.

È scopo della presente invenzione anche la realizzazione di un metodo e di un dispositivo che evitino gli inconvenienti che si presentano nel riavvolgimento di materiali nastriformi tendenti a restringersi nella direzione trasversale, ed anche i problemi derivanti dalle difficoltà di distacco di rotoli avvolte su anime adiacenti portate da uno stesso mandrino.

Sommario dell'invenzione

Questi ed ulteriore scopi e vantaggi, che appariranno chiari agli esperti del ramo dalla lettura del testo che segue, sono ottenuti in sostanza con un dispositivo comprendente in combinazione: una stazione di estrazione con un meccanismo estrattore per estrarre un mandrino da uno o più rotoli di materiale nastriforme precedentemente avvolto ed inserire il mandrino estratto in un tubo od anima di cartone o simile; una stazione di taglio con mezzi di taglio per tagliare il tubo inserito sul mandrino trasformandolo in una serie di anime tubolari allineate sul mandrino stesso; una stazione di introduzione con organi introduttori per inserire il mandrino con le anime tubolari su di esso investite in una ribobinatrice od altra macchina di avvolgimento.

Queste tre stazioni consentono di effettuare in modo parzialmente o totalmente automatico le operazioni di preparazione delle anime tubolari sul mandrino.

Nella forma di attuazione preferita dell’invenzione le tre stazioni sopra menzionate sono spazialmente distribuite lungo un percorso che si sviluppa in direzione preferibilmente ortogonale all'asse del mandrino. Ciò è particolarmente vantaggioso in quanto semplifica la progettazione del dispositivo e consente di traslare il mandrino, mentre su di esso vengono preparate le anime tubolari, dalla posizione di estrazione alla posizione di reintroduzione nella macchina ribobinatrice, dette due posizioni essendo normalmente tra loro distanziate per la presenza - in una posizione intermedia - degli organi di avvolgimento. L'impiego di tre stazioni spazialmente distanziate consente, inoltre, il vantaggio di poter manipolare simultaneamente tre mandrini, uno nella stazione di estrazione, uno nella stazione di taglio ed il terzo nella stazione di inserimento.

Non si esclude peraltro che più stazioni, in particolare due stazioni, siano disposte nella stessa posizione spaziale. Ad esempio la stazione di taglio può essere spazialmente sovrapposta o coincidente alla stazione di estrazione, oppure la stazione di taglio può essere spazialmente coincidente o sovrapposta alla stazione di introduzione.

Secondo una forma di attuazione particolarmente vantaggiosa dell'invenzione, il meccanismo estrattore provoca, con un unico movimento, l'estrazione del mandrino dal rotolo o dai rotoli finiti e la sua introduzione nel tubo. Non si esclude, peraltro, che l'estrazione dal rotolo o dai rotoli finiti e l'inserimento in un nuovo tubo avvengano con due movimenti distinti.

Il meccanismo estrattore può essere realizzato con una coppia di rotelle o rulli sagomati che vengono premuti contro la superficie esterna del mandrino e quindi vengono portati in rotazione. Non si escludono altri sistemi di estrazione del mandrino, ad esempio con un cilindro pneumatico od idraulico od altro. L'uso di rulli sagomati motorizzati rende il dispositivo particolarmente semplice, economico ed affidabile, oltre che versatile in quanto facilmente adattabile a diametri diversi del mandrino. Con esso è particolarmente semplice ottenere l’inserimento del mandrino in un nuovo tubo simultaneamente alla sua estrazione dal rotolo finito.

Preferibilmente, il mandrino impiegato è del tipo espansibile, che viene sgonfiato prima della estrazione dal rotolo e nuovamente gonfiato od espanso una volta inserito nel tubo. A tale scopo la stazione di estrazione comprende mezzi, di per sé noti, per effettuare lo sgonfiaggio ed il gonfiaggio del mandrino.

Il meccanismo estrattore comprende, in una vantaggiosa forma di attuazione, una coppia di rulli sagomati che vengono premuti contro il mandrino e posti in rotazione per trascinare detto mandrino in una direzione parallela al suo asse. Questo meccanismo è particolarmente semplice e consente in modo efficace di effettuare l'estrazione e l'inserimento del mandrino nel tubo con un unico movimento. I rulli sagomati possono essere entrambi motorizzati, ma non si esclude che uno di essi sia montato folle

Nella stazione di estrazione può essere vantaggiosamente previsto un dispositivo di sostegno dei mandrini. In una possibile forma di attuazione, utilizzabile in specie per mandrini di elevata lunghezza, il dispositivo di sostegno è costituito da una culla di appoggio del tubo, realizzata ad esempio sotto forma di rulliera o di profilato a V o simile. Il dispositivo di sostegno, ad esempio la rulliera suddetta, può essere mobile verticalmente per portarsi in una posizione di carico inferiore, dove è più facile introdurre il tubo, e da questa ad una posizione superiore di inserimento del mandrino nel tubo. La quota della seconda posizione è determinata dalla struttura e dalla dimensione della ribobinatrice a cui il dispositivo è associato. Vantaggiosamente, il movimento di posizionamento si può ottenere tramite un sistema a portale con slitte che traslano verticalmente lungo i montanti.

Quando le tre stazioni di estrazione, taglio e introduzione sono disposte tra loro spazialmente separate, saranno previsti mezzi di trasferimento del mandrino dall'una all'altra. Secondo una forma di attuazione semplice ed economica il trasferimento avviene per rotolamento su piani inclinati o scivoli di rotolamento. Nella stazione di estrazione e/o nella stazione di taglio vengono previsti appositi mezzi espulsori che spingono il mandrino, con il tubo o le anime tubolari investite su di esso, sul rispettivo piano inclinato.

La stazione di taglio può comprendere, secondo una possibile forma di attuazione, una coppia di cilindri definenti una gola in cui viene appoggiato il mandrino con il tubo su di esso inserito per il successivo taglio in anime tubolari. La rotazione dei cilindri provoca una corrispondente rotazione attorno al proprio asse del mandrino su di essi appoggiato. Non si esclùde la possibilità che il moto di rotazione al mandrino venga fornito con altri mezzi, ad esempio tramite un sistema di contropunte motorizzate. Il sistema preferito, con la coppia di cilindri, è più semplice costruttivamente e meno critico da un punto di vista delle tolleranze.

La stazione di taglio comprende una o più teste di taglio, nella forma di attuazione preferita disposte al disopra della coppia di cilindri, ciascuna delle quali porta un utensile di taglio, costituito preferibilmente da una lama discoidale. Quest'ultima è di preferenza una lama a bordo liscio ed è montata folle.

L'utensile di taglio è vantaggiosamente portato da un braccio oscillante che ne controlla i movimenti di ac-costamento ed allontanamento rispetto al mandrino, pur non venendo esclusa la possibilità di utilizzare meccanismi di accostamento ed allontanamento del utensili taglio di altro tipo. L'utilizzo di un braccio oscillante è particolarmente vantaggioso da un punto di vista di semplicità meccanica. Inoltre, in questo modo è facile realizzare un sistema di battute che definiscono la posizione di lavoro, ovvero una pluralità di posizioni di lavoro degli utensili, che possono essere scelte in alternativa in funzione del diametro del mandrino e quindi del tubo da tagliare.

Ulteriori vantaggiose caratteristiche e forme di attuazione del dispositivo secondo l'invenzione sono indicate nelle allegate rivendicazioni dipendenti.

Il metodo secondo l'invenzione comprendere le fasi di: estrarre un mandrino da un rotolo o da una pluralità di rotoli formati in una ribobinatrice od altro; inserire il mandrino in un tubo e bloccare il tubo rispetto al mandrino; tagliare il tubo investito sul mandrino in una pluralità di anime tubolari allineate lungo detto mandrino; inserire il mandrino con le anime tubolari bloccate su di esso in una ribobinatrice od altra macchina di avvolgimento per la formazione di rotoli di materiale nastriforme sulle singole anime.

Secondo una forma particolarmente vantaggiosa del metodo secondo la presente invenzione, il mandrino viene simultaneamente estratto dal rotolo o dai rotoli e inserito nel tubo. Ulteriori vantaggiose caratteristiche del metodo secondo l'invenzione sono indicate nelle allegate rivendicazioni .

Breve descrizione dei disegni

Il trovato verrà meglio compreso seguendo la descrizione e l’unito disegno, il quale mostra una pratica forma di attuazione non limitativa dell'invenzione. Più in particolarè, nel disegno mostrano: la

Fig. 1 una vista laterale schematica del dispositivo secondo l'invenzione; la

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

Fig. 3 una vista locale secondo la linea III-III di Fig. 2; la

Fig. 4 una vista frontale secondo IV-IV di Fig. 1; la

Fig. 5 una sezione secondo V-V di Fig. 4; le Figg. 5A e 5B viste laterali ingrandite di una testa della stazione di taglio in due diverse configurazioni, corrispondenti a due diversi diametri del mandrino e del tubo su di esso investito; la

Fig. 6 una vista secondo VI-VI di Fig. 4; e la Fig. 7 una sezione trasversale schematica di un man-drino espansibile impiegabile in un dispositivo secondo l'invenzione.

Descrizione dettagliata di una forma di attuazione preferita

Il dispositivo secondo l'invenzione viene affiancato ad una ribobinatrice o bobinatrice idonea a lavorare con mandrini ad espansione di tipo di per sé noto. Nei disegni allegati la ribobinatrice è solo accennata, limitatamente a due rulli avvolgitori inferiori 1 e 3 (vedasi Fig. 2) e a corrispondenti motori di azionamento dei rulli avvolgitori, indicati con 5 e 7. La ribobinatrice può essere di qualunque tipo, ed a titolo esemplificativo si può prevedere che essa sia del tipo descritto ed illustrato in EP-A-0747308. Si deve peraltro intendere che il dispositivo oggetto dell'invenzione può essere utilizzato con qualunque sistema di avvolgimento in cui sia necessario preparare una pluralità di anime tubolari su un mandrino comune che viene successivamente introdotto nella zona di avvolgimento della ribobinatrice od altra macchina di avvolgimento.

Schematicamente il dispositivo secondo l'invenzione si suddivide in tre stazioni, che nelle Fig. 1 e 2 sono indicate globalmente con 9, 11 e 13. La stazione 9 è una stazione di estrazione del mandrino da una serie di rotoli finiti allineati lungo il mandrino e prodotti dalla ribobinatrice, parzialmente visibili in Fig. 1 ed ivi indicati con R. Nella stazione 9 il mandrino che viene estratto dalla serie di rotoli finiti, viene contemporaneamente inserito in un tubo T che viene alimentato al dispositivo nel modo nel seguito descritto da un operatore o da un caricatore automatico.

La stazione 11 è una stazione di taglio, in cui il tubo T bloccato sul mandrino, che è stato espanso nella stazione 9, viene tagliato in una pluralità di anime tubolari di minore lunghezza, corrispondenti alla altezza dei rotoli che verranno successivamente prodotti dalla ribobinatrice.

La stazione 13 è una stazione di introduzione del mandrino, con le anime tubolari tagliate a misura e bloccate su di esso, nella ribobinatrice.

Nel seguito le tre stazioni 9, 11 e 13 ed il loro funzionamento verranno singolarmente descritti in maggiore dettaglio.

La stazione 9 presenta una struttura a portale 15 comprendente due montanti 17 uniti da una traversa 19. Lungo i montanti 17 si sviluppano guide 21 per lo scorrimento di due slitte 23 che portano una struttura a trave 25 su cui è montata una rulliera 27 che forma una culla per l'accoglimento di un tubo T, la cui lunghezza assiale corrisponde alla somma delle lunghezze delle singole anime tubolari, e degli eventuali distanziali intermedi, su cui vengono formati simultaneamente i rotoli tramite la ribobinatrice. Le slitte 23 vengono spostate secondo la freccia F23 (Fig. 1) lungo le guide 21 per mezzo di un motore 29 associato ad uno dei montanti 17, tramite un sistema a vite a ricircolo di sfere od equivalente (non mostrato). Grazie a questo movimento verticale la rulliera 27 può essere portata ad una quota inferiore, indicata a tratteggio in Fig. 1 dove l'operatore può facilmente portare il tubo T, senza necessità di sollevarlo ad una quota eccessiva. L'operazione di caricamento del tubo T può essere automatizzata prevedendo l’uso di un apposito caricatore.

Il successivo sollevamento della rulliera 27 porta il tubo T alla quota corrispondente a quella in cui si trova l’asse della serie di rotoli R prodotti dalla ribobinatrice e pronti per essere scaricati. Questa posizione è mostrata a tratto pieno in Fig. 1.

Il portale 15 è montato su un carro 20 mobile su una coppia di guide 22. Il movimento lungo detta coppia di guide è ottenuto tramite un sistema a pignone e cremagliera 24, 26 ed è comandato da un motore non mostrato. Lo spostamento del portale 15, delle slitte 23 e della rulliera 27 nella direzione delle guide 22 secondo la freccia F15 consente l'accostamento e l'allontanamento della rulliera stessa dalla ribobinatrice dove si trova il rotolo R da cui deve essere estratto il mandrino. Ciò consente di realizzare una rulliera di minore lunghezza. In alternativa si può prevedere che il portale 15 sia fisso e che la rulliera abbia una maggiore estensione longitudinale .

In una posizione fissa, o preferibilmente portato dalla trave 25, è previsto un meccanismo estrattore 31 che serve ad estrarre il mandrino dalla serie di rotoli finiti R e ad inserirlo con lo stesso movimento nel tubo T. Il meccanismo estrattore 31 presenta (vedasi anche Fig. 3) una coppia di rulli sagomati 33 rivestiti in gomma od altro materiale ad alto coefficiente di attrito. Ciascun rullo sagomato 33 è motorizzato tramite un rispettivo motore elettrico, pneumatico od idraulico 37. Ciascun complesso formato da un rullo sagomato 33 e dal rispettivo motore 37 è portato da una slitta 39 mobile lungo guide 41 per poter essere accostato al mandrino 35. Attuatori a cilindro-pistone schematicamente indicati con 42 provvedono a fornire il movimento alle slitte 39 lungo le guide 41. Ciò consente di premere i rulli sagomati 33 contro il mandrino qualunque sia il diametro di questo.

I rulli sagomati 33 vengono portati in rotazione nei versi indicati schematicamente dalle frecce in Fig. 2 (dove il meccanismo 31 è rappresentato in modo schematico). Grazie all'attrito tra la superficie del mandrino 35 e la superficie sagomata dei rulli 33, il mandrino 35 (preventivamente sgonfiato) viene estratto dai rotoli R con un movimento secondo la freccia F35. Essendo stato precedentemente posizionato sulla rulliera 27 un nuovo tubo T, il movimento di estrazione del mandrino 35 provocato dai rulli sagomati 33 determina il contemporaneo inserimento del mandrino stesso nel nuovo tubo T.

Una volta che il mandrino 35 è stato inserito nel nuovo tubo T, esso viene gonfiato cioè espanso in modo da bloccare il tubo T su di esso. La stazione di estrazione 9 è corredata di mezzi di sgonfiaggio del mandrino prima dell'estrazione dai rotoli R e di mezzi per il successivo gonfiaggio od espansione una volta che esso è stato introdotto nel tubo T. Questi mezzi di per sé noti non sono rappresentate nel disegno.

Effettuato il bloccaggio del tubo T sulla superficie del mandrino 35, l'operatore, od un espulsore meccanico idoneo, provvede a spingere il complesso formato dal mandrino 35 e dal tubo su di esso inserito lungo un piano di rotolamento 43 nella stazione di taglio 11.

La stazione di taglio 11 presenta una coppia di cilindri 51 ad assi paralleli definenti una gola nella quale viene appoggiato il mandrino 35 con il tubo T investito su di esso che proviene dalla stazione di estrazione 9 rotolando secondo la freccia FT lungo il piano di rotola-mento 43. I due cilindri 51 sono trascinati in rotazione tramite un motore 52 portato da una delle due fiancate 55 della stazione di taglio 11.

Al disopra dei cilindri 51 si estende una traversa 53 portata dalle fiancate 55, sulla quale si sviluppano due guide 57. Sulle guide 57 scorrono due teste 59 che possono traslare secondo la freccia F59. Il movimento delle teste 59 è comandato tramite due rispettive barre filettate 61 cooperanti con due madre-viti 62 portate dalle teste 59. Con 63 sono indicati i motori che comandano la rotazione delle barre filettati 61. Queste ultime si trovano a due quote diverse per consentire alle due teste di coprire percorsi parzialmente in sovrapposti nella zona centrale della traversa 53.

Ciascuna testa 59 comprende (vedasi in particolare Fig. 5, 5A e 5B) una slitta 65 scorrevole sulle guide 57 e portante un supporto 67 per un braccio oscillante 69 portante un utensile di taglio costituito da una lama discoidale 71 montata folle su un albero 73 tenuto da una forcella 69A del braccio 69 (vedasi Fig. 4). Un attuatore cilindro-pistone 75 comanda il movimento di oscillazione del braccio 69 attorno al supporto 67 per portare la lama discoidale 71 alternativamente in una posizione di lavoro ed in una posizione di non-lavoro. Al braccio oscillante 69 è solidale una staffa 77 a cui è incernierato il cilindro di una molla pneumatica costituita da un cilindropistone 79. Lo stelo del cilindro-pistone 79 è incernierato ad un bilanciere 81, a sua volta incernierato in 83 ad una seconda staffa 85 portata dal braccio oscillante 69. Sul bilanciere 81 è portato un rullino pressore 87 per gli scopi appresso indicati.

Alla slitta 65 della testa 59 è solidale una mensola 66 (visibile in Figg. 5, 5A e 5B) che porta una coppia di battute 68A, 68B registrabili. La battuta 68A coopera con un perno 68C applicato al braccio oscillante 69, mentre la battuta 68B coopera con il braccio 69 stesso. La battuta 68A viene esclusa asportando il perno 68C. In questo modo la posizione di fine corsa (cioè di massima oscillazione in verso orario) del braccio 69 sarà definita dalla battuta 68A quando il perno 68C è applicato al braccio 69, mentre sarà definita dalla battuta 68B quando il perno 68C è rimosso dal braccio 69. Le Figg.SA e 5B mostrano in un ingrandimento le due diverse configurazioni delle battute per l'utensile di taglio nel caso di mandrini di piccolo diametro (Fig.5A) e di grande diametro (Fig.SB). In Fig.5A il perno 68C è stato sfilato e la posizione di lavoro dell'utensile di taglio è definita dalla battuta 68B.

Le due fiancate laterali 55 portano ciascuna guide verticali 89 lungo cui scorrono rispettive piastre 91 portanti ciascuna una contropunta 93. Le due contropunte 93 sono assialmente allineate e la loro posizione può essere registrata in direzione verticale tramite rispettivi attuatori 95 portati dalle fiancate 55. Gli attuatori 95 comandano un movimento delle piastre 91 lungo le guide di scorrimento 89 portate dalle fiancate 55. Inoltre a ciascuna contropunta 93 è associato un rispettivo cilindro a corsa breve 97 che comanda un movimento della rispettiva contropunta 93 nella direzione assiale per provocare un avvicinamento e/o un allontanamento reciproco delle contropunte 93.

Attorno all'asse 51A del cilindro 51 più lontano dal piano di rotolamento 43 può oscillare una coppia di bracci espulsori 99 disposti all'esterno dell'ingombro dei cilindri 51. In Fig. 5 è visibile uno dei bracci espulsori 99 in una prima posizione, in cui esso si trova al disotto della gola formata dai rulli 51. In Fig. 4 sono visibili entrambi i bracci espulsori 99 in una posizione sollevata al disopra delle superfici cilindriche dei cilindri 51. Il movimento di oscillazione dei bracci espulsori 99 è controllato da un attuatore cilindro-pistone 100, oppure - come mostrato in Fig. 4 - da una coppia di attuatori simmetrici ancora indicati con 100. I bracci espulsori 99 sono collegati da una barra di torsione 101.

Il funzionamento della stazione di taglio 11 è il seguente. Quando un mandrino 35 con un tubo T investito su di esso arriva nella gola definita dai cilindri 51 rotolando sul piano di rotolamento 43, esso viene bloccato assialmente tramite le contropunte 93 che vengono avvicinate l'una all'altra per mezzo dei cilindri a corsa breve 97. Le contropunte 93 sono state preventivamente posizionate in direzione verticale tramite gli attuatori cilindro-pistone 95 per trovarsi nella corretta posizione in funzione del diametro del tubo T e del mandrino 35. Le contropunte 93 potrebbero anche essere una assialmente mobile e l'altra fissa e quindi priva del cilindro a corsa breve 97, ed il movimento di accostamento reciproco potrebbe essere posseduto unicamente dalla prima contropunta. Le contropunte sono libere di ruotare attorno al proprio asse, coincidente con l'asse del mandrino 35.

Raggiunto questo assetto, i cilindri 51 vengono portati in rotazione dal motore 52. Non si esclude che la rotazione del motore 51 inizi prima del posizionamento del mandrino 35 nella gola tra di essi formata. Le teste 59 vengono portate (traslandò lungo le guide 57 per mezzo delle barre filettate 61) nelle posizioni in cui il tubo T deve essere tagliato per formare le anime tubolari. Durante questo movimento i bracci oscillanti 69 sono tenuti nella posizione sollevata in modo che le lame discoidale 71 non interferiscano con il sottostante mandrino e relativo tubo T. Raggiunta la posizione in cui deve esser effettuato il taglio circonferenziale del tubo T, la testa 59 viene bloccata ed il braccio oscillante 69 viene abbassato verso la gola formata dai cilindri 51.

Con questo movimento il rullino pressore 87 entra in contatto con la superficie esterna del tubo T prima della lama discoidale 71. In questo modo viene garantita la pressione fra il tubo T ed i cilindri 51 necessaria a mantenere il tubo ed il mandrino 35 in esso inserito in rotazione per effetto dell'attrito. Continuando il movimento verso il basso del braccio 69, la molla pneumatica 79 viene compressa fino a che la lama discoidale 71 entra in contatto con il tubo T da tagliare e ne attraversa lo spessore. La molla pneumatica 79 agisce quindi anche come ammortizzatore del movimento del braccio 69. La posizione finale della lama discoidale 71 è definita dalla battuta 68A oppure 68B, come sopra accennato ed è scelta in modo tale che la lama discoidale 71 non incida il mandrino 35 che si trova all'interno del tubo T.

Nell’esempio di Fig. 5 la posizione di lavoro è definita dalla battuta 68A. La testa 59 mantiene questa posizione fino a che non sia stato completato il taglio del tubo T, dopodiché il braccio 69 viene sollevato e la testa viene fatta traslare fino alla posizione del taglio successivo.

L'operazione viene ripetuta per il numero necessario di volte in funzione del numero di anime tubolari che devono essere ottenute dal taglio del tubo T. Si può prevedere che fra due anime adiacenti sia formato un anello distanziale definito da due tagli circonferenziali consecutivi. In questo modo si possono mantenere tra loro distaccate le anime tubolari consecutive su cui vengono generati i rotoli di materiale nastriforme nella ribobinatrice, evitando che i rotoli finiti presentino (a causa della riduzione di larghezza della materiale nastriforme) anime tubolari più lunghe dell'altezza del rotolo e quindi sporgenti da esso.

Le posizioni di taglio assunte sequenzialmente dalle teste 59 possono essere controllate da una unità centrale di controllo interfacciata alla ribobinatrice in modo tale che vi sia un automatico coordinamento tra le posizioni di taglio delle teste 59 (e quindi le dimensioni delle anime tubolari sul mandrino 35) e le posizioni in cui si trovano i coltelli della ribobinatrice che provvedono al taglio longitudinale continuo del materiale nastriforme proveniente dalla bobina.

Una volta che il tubo T è stato completamente suddiviso nelle varie anime tubolari, il complesso formato dal mandrino 35 e dalle anime tubolari su di esso investite viene scaricato su un piano di scarico 121 inclinato per raggiungere,un canale 123 formato dalla coppia di profilati a V, facente parte della stazione di introduzione 13. Al canale 123 è associato un attuatore cilindropistone senza.stelo 125 corredato di uno spintore 127. L'attuatore cilindro-pistone 125 spinge il mandrino 35 nella ribobinatrice dove esso subisce un ciclo di ribobinatura di per sé conosciuto.

Lo scarico del complesso mandrino 35-anime tubolari, dalla gola tra i cilindri 51 della stazione di taglio 11, viene ottenuto tramite oscillazione dei bracci espulsori 99 attorno all'asse 51A.

La conformazione dei mandrini espansibili può essere qualsiasi. Una descrizione dettagliata di questo organo non è necessaria in quanto di per sé noto. A titolo meramente esemplificativo, in Fig. 7 è mostrata una sezione trasversale di un possibile mandrino espansibile. Esso presenta un elemento tubolare 150 con tre fessure che si sviluppano in direzione assiale ed attraverso cui si estendono rispettivi gambi 152 di ganasce di espansione 153 ciascuna delle quali presenta, alla estremità radialmente esterna del gambo 15, un guscio che si sviluppa secondo una porzione di superficie cilindrica. Alla estremità radialmente interna del gambo 152 è previsto un elemento di base 154 che appoggia su una camera d’aria 155 tubolare interna all'elemento 150. Attorno ai gusci 153 è previsto un manicotto in gomma 157 che definisce la superfid e esterna del mandrino 35. In Fig. 7 il mandrino è mostrato nella sua posizione espansa, con i gusci 153 nella propria posizione radialmente estratta, la camera d'aria 155 essendo gonfia. Il mandrino viene sgonfiato eliminando la sovrappressione nella camera 155. La retrazione in direzione radiale dei gusci 153 si ottiene grazie alla elasticità del manicotto tubolare esterno 157. Quest'ultimo può essere rapidamente sostituito in caso di usura, in particolare determinata dal filo tagliente delle lame discoidali 71.

E' inteso che i disegni mostrano solo una possibile forma di attuazione dell'invenzione, che potrà variare nelle forme e disposizioni senza uscire dal concetto inventivo alla base dell'invenzione stessa. L'eventuale presenza di numeri di riferimento nelle accluse rivendicazioni non ne limita l'ambito di protezione, ma ha unicamente lo scopo di facilitarne la lettura alla luce della descrizione che precede e dell'allegato disegno.

Claims (33)

1. RIVENDICAZIONI 1. Un dispositivo per la preparazione di mandrini di avvolgimento per macchine di avvolgimento o simili, comprendente in combinazione: · una stazione di estrazione con un meccanismo estrattore per estrarre un mandrino da uno o più rotoli di materiale nastriforme ed inserire il mandrino estratto in un tubo; • una stazione di taglio con mezzi di taglio per tagliare il tubo inserito sul mandrino in una serie di anime tubolari allineate su detto mandrino; • una stazione di introduzione con organi introduttori per inserire il mandrino con le anime tubolari in una macchina di avvolgimento o simile.
2. 2. Dispositivo, in cui detto meccanismo estrattore provoca, con un unico movimento, l'estrazione del mandrino dal rotolo o dai rotoli finiti e la sua introduzione in detto tubo.
3. 3. Dispositivo come da rivendicazione 2, in cui detta stazione di estrazione comprende dispositivo di sostegno per un tubo.
4. 4. Dispositivo come da rivendicazione 3, in cui detto dispositivo di sostegno è costituito da una culla.
5. 5. Dispositivo come da rivendicazione 4, in cui ad una estremità di detta culla è disposto detto meccanismo estrattore, il quale spinge il mandrino, estraendolo da detto o detti rotoli, nel tubo appoggiato su detta culla di appoggio.
6. 6. Dispositivo come da rivendicazione 4 o 5, in cui detta culla è formata da una rulliera.
7. 7. Dispositivo come da rivendicazione 4 o 5, in cui detta culla di appoggio è mobile verticalmente tra una posizione inferiore di carico di detto tubo ed una posizione superiore di estrazione di detto mandrino dal o dai rotoli.
8. 8. Dispositivo come da una o più delle rivendicazioni precedenti, in cui tra detta stazione di estrazione e detta stazione di taglio è disposto uno scivolo per il trasferimento del mandrino dalla stazione di estrazione alla stazione di taglio.
9. 9. Dispositivo come da una o più delle rivendicazioni precedenti, in cui detto meccanismo estrattore comprende una coppia di rulli sagomati, almeno uno dei quali è motorizzato, tra i quali viene serrato il mandrino da estrarre.
10. 10. Dispositivo come da rivendicazione 9, in cui entrambi i rulli sagomati sono motorizzati.
11. 11. Dispositivo come da una o più delle rivendicazioni precedenti, in cui detta stazione di estrazione comprende mezzi per provocare lo sgonfiaggio del mandrino prima della sua estrazione dal o dai rotoli e l'espansione di esso dopo l'introduzione in detto tubo.
12. 12. Dispositivo come da una o più delle rivendicazioni precedenti, in cui detta stazione di taglio comprende una coppia di cilindri definenti una gola di rotazione per detto mandrino e, al di sopra di detti cilindri, almeno una testa portante un utensile di taglio, la quale è mobile lungo lo sviluppo assiale di detti cilindri.
13. 13. Dispositivo come da rivendicazione 12, in cui detto utensile di taglio è una lama discoidale montata folle su detta testa.
14. 14. Dispositivo come da rivendicazione 12 0 13, comprendente almeno due teste con rispettivi utensili di taglio, dette teste essendo mobili lungo due traiettorie parallele, mezzi attuatori indipendenti essendo previsti per dette almeno due teste.
15. 15. Dispositivo come da rivendicazione 14, comprendente, per ciascuna testa, organi di movimentazione sviluppantisi parallelamente alle traiettorie di dette teste, e disposti a quote diverse.
16. 16. Dispositivo come da rivendicazione 12, 13, 14 o 15, in cui ciascuna di dette teste porta un pressore per premere il mandrino contro detti cilindri.
17. 17. Dispositivo come da una o più delle rivendicazioni 12 a 16, comprendente una coppia di contropunte per il centramento ed il trattenimento assiale del mandrino.
18. 18. Dispositivo come da rivendicazione 17, in cui dette contropunte sono dotate di un movimento di aw icinamento ed allontanamento reciproco.
19. 19. Dispositivo come da rivendicazione 17 o 18, in cui dette contropunte sono verticalmente mobili per modificarne la posizione rispetto alla superficie dei cilindri.
20. 20. Dispositivo come da una o più delle rivendicazioni 12 a 19, in cui ciascuna di dette teste presenta un supporto mobile per il rispettivo utensile di taglio, almeno una battuta per definire almeno una posizione di lavoro di detto utensile di taglio ed un attuatore per portare l'utensile di taglio in detta posizione di lavoro od in una posizione di non-lavoro.
21. 21. Dispositivo come da rivendicazione 20, in cui detta battuta è registrabile.
22. 22. Dispositivo come da rivendicazione 20 o 21, in cui ciascuna testa presenta battute per definire due po-sizioni alternative di lavoro del rispettivo utensile senza necessità di registrazione.
23. 23. Dispositivo come da una o più delle rivendicazioni 12 a 22, comprendente una unità di controllo per controllare il movimento di detta o dette teste, detta unità di controllo essendo collegata ad una ribobinatrice corredata di mezzi per tagliare longitudinalmente un materiale nastriforme, in modo tale che la posizione in cui detta o dette teste tagliano il tubo per formare le anime tubolari sono controllate in funzione della posizione e dei mezzi di taglio del materiale nastriforme o viceversa.
24. 24. Dispositivo come da una o più delle rivendicazioni 12 a 23, in cui la stazione di taglio comprende una coppia di bracci oscillanti per l'espulsione del mandrino da detta stazione di taglio.
25. 25. Dispositivo come da una o più delle rivendicazioni precedenti, in cui detta stazione di introduzione comprende un canale di scorrimento assiale per detti mandrini ed un organo spintore per spingere detti mandrini lungo detto canale.
26. 26. Dispositivo come da una o più delle rivendicazioni precedenti, in cui tra detta stazione di taglio e detta stazione di introduzione è disposto uno scivolo per il trasferimento del mandrino tra dette due stazioni.
27. 27. Un metodo per preparare anime tubolari di avvolgimento su un mandrino di avvolgimento, comprendente le fasi di: • estrarre un mandrino da un rotolo od una pluralità di rotoli formati; • inserire il mandrino in un tubo e bloccare detto tubo rispetto a detto mandrino; • tagliere il tubo in una pluralità di anime tubolari allineate lungo detto mandrino; · inserire il mandrino con le anime tubolari bloccate su di esso in una macchina di avvolgimento.
28. 28. Metodo come da rivendicazione 27, in cui detto mandrinò viene simultaneamente estratto da detto o detti rotoli ed inserito in detto tubo.
29. 29. Metodo come da rivendicazione 27 o 28, in cui detto mandrino viene trasferito ortogonalmente al proprio asse da una prima posizione, in cui viene inserito in detto tubo, ad una seconda posizione in cui detto tubo viene tagliato per formare detta pluralità di anime tubolari e da qui in una terza posizione da dove viene traslato assialmente per essere inserito in detta macchina di avvolgimento.
30. 30. Metodo come da rivendicazione 29, in cui detto mandrino viene trasferito da detta prima e da detta seconda posizione e da quest'ultima a detta terza posizione, per rotolamento.
31. 31. Metodo come da una o più delle rivendicazioni 27 a 30, in cui il mandrino è un mandrino espansibile, e in cui detto mandrino viene sgonfiato prima di essere estratto da detto o detti rotoli e successivamente espanso quando è stato inserito in detto tubo.
32. 32. Metodo come da una o più delle rivendicazioni 27 a 31, in cui detto tubo viene tagliato tramite almeno due utensili di taglio agenti contemporaneamente.
33. 33. Metodo come da una o più delle rivendicazioni 27 a 32, in cui tre mandrini si trovano simultaneamente in lavoro, il primo venendo inserito in detto tubo, sul secondo venendo tagliato il tubo per formare le anime tubolari ed il terzo essendo in fase di introduzione in una macchina di avvolgimento.