ITMI20002761A1 - Ribobinatrice ed avvolgimento periferico con dispositivo di incollaggio delle anime e relativo metodo di produzione di logs - Google Patents

Description

Descrizione dell’invenzione avente per titolo:

“RIBOBINATRICE AD AVVOLGIMENTO PERIFERICO CON DISPOSITIVO DI INCOLLAGGIO DELLE ANIME E RELATIVO METODO DI PRODUZIONE DI LOGS’

DESCRIZIONE

La presente invenzione ha per oggetto in generale una ribobinatrice ad avvolgimento periferico, per la produzione di rotoli o logs di materiali in foglio, quale carta e simili, su un supporto o anima tubolare ed in particolare una ribobinatrice con un dispositivo di incollaggio delle anime tubolari e un relativo metodo di produzione dei logs.

In una macchina ribobinatrice periferica, del tipo cui si riferisce l’invenzione, il rotolo viene avvolto intorno ad un’anima tubolare che viene posta in rotazione fra una tema di rulli che agiscono sulla periferia del rotolo in formazione, e le cui velocità vengono tenute costanti e uguali durante il ciclo di avvolgimento.

La tema di rulli motorizzati forma uno spazio di dimensioni variabili in modo che i tre rulli siano sempre a contatto con il rotolo in formazione, man mano che questo aumenta di diametro. Due dei tre rulli sono posti ad una distanza fissa, in modo da definire una gola, attraverso la quale viene inserita l’anima, e in cui transita il materiale in foglio, mentre il terzo rullo o pressina è mobile per consentire l’aumento di diametro del rotolo e l’espulsione dello stesso al termine del’avvolgimento.

In queste macchine ribobinatrici è importante la cosiddetta fase di scambio, cioè l’inserimento di una nuova anima nello spazio di avvolgimento, accompagnata da un apposito introduttore, e lo scarico del log completato, a seguito della rottura del materiale nastriforme.

Nelle ribobinatrici secondo la tecnica nota, prima di spingere l’anima entro la gola in cui va a contatto con il materiale in foglio rinviato dal primo rullo avvolgitore, su di essa viene distribuito uno strato di colla per far aderire il tratto iniziale del materiale in foglio dopo la separazione dal rotolo finito.

La separazione del materiale in foglio può avvenire in vari modi: con taglio positivo, con separazione lungo la linea perforata del materiale in foglio per differenza di velocità tra il rotolo in avvolgimento e il materiale in foglio alimentato o con altri sistemi meccanici. In ogni caso ravvolgimento del materiale in foglio sulla nuova anima deve avvenire con la stessa velocità costante del materiale alimentato. Per questo motivo, per iniziare l’avvolgimento del nuovo rotolo ad elevate velocità è necessario che sull’anima sia distribuito uno strato di colla per creare una forte aderenza del materiale in foglio sull’anima.

Sono noti vari dispositivi di incollaggio che provvedono a distribuire il collante sull’anima. Il collante viene distribuito sulla superficie circonferenziale dell’anima con di anelli di colla ad una distanza prefissata, con strisce di colla parallele all’asse dell’anima o con sistemi a spruzzo. In ogni caso il colante viene depositato sull’anima prima che essa venga inserita tra i rulli di avvolgimento. I sistemi di incollaggio noti presentano diversi inconvenienti.

Essi richiedono che la parte del’anima in cui è stata depositata la colla sia mantenuta in una posizione ben definita, per evitare che la colla vada a contatto con i sistemi di trasporto e di guida del’anima che la convogliano verso la culla di avvolgimento.

Inoltre bisogna garantire che, quando l’anima viene introdotta tra i rulli di avvolgimento, la colla vada a contatto esclusivamente con il materiale in foglio e non con i rulli di avvolgimento. Ciò richiede un trasporto preciso dell’anima dal punto di incollaggio alla gola tra i rulli di avvolgimento.

Inoltre, in caso di soste prolungate della macchina si ha l’asciugatura della colla depositata sulle anime, in attesa di essere introdotte nella culla di avvolgimento. In questo caso si sarebbe obbligati a togliere tali anime dalla macchina manualmente o con sistemi automatici complessi e costosi.

Inoltre i sistemi di incollaggio noti richiedono normalmente mezzi di contrasto ausiliari per assicurare l’adesione della colla all’anima.

Scopo dell’invenzione è di eliminare gli inconvenienti delle soluzioni della tecnica nota, e pertanto fornire una macchina ribobinatrice periferica con dispositivo di incollaggio delle anime che sia affidabile, semplice da realizzare e garantisca un incollaggio estremamente preciso dell’anima.

Questo scopo è raggiunto con una macchina ribobinatrice periferica con dispositivo di incollaggio delle anime secondo l’invenzione presentante le caratteristiche dell’annessa rivendicazione indipendente 1.

Altro scopo della presente invenzione è di fornire un metodo di produzione di logs di materiale in foglio che sia pratico, in grado di semplificare il processo produttivo e consenta un incollaggio del materiale in foglio sulle anime estremante accurato e preciso.

Questo scopo è raggiunto con il metodo di produzione di logs presentante le caratteristiche della rivendicazione indipendente 10.

Realizzazioni preferite dell’invenzione appaiono dalle rivendicazioni dipendenti.

La macchina ribobinatrice periferica secondo l’invenzione prevede un dispositivo di incollaggio disposto a valle dei mezzi di introduzione deH’anima nella gola formata dai primi due rulli avvolgitori. In questo modo la colla viene depositata sulla superficie dell’anima, quando questa si trova già a contatto con il primo rullo avvolgitore che rinvia il materiale in foglio. Quindi la rotazione dell’anima imposta dal rullo avvolgitore porta il materiale in foglio a contatto con la superficie dell’anima in cui è applicata la colla e quindi provoca l’adesione del materiale in foglio alla superfìcie del’anima.

Questo sistema di incollaggio porta diversi vantaggi.

Innanzitutto si evita che l’anima sporca di colla, imbratti i mezzi di introduzione e di guida che la conducono nella gala formata dai primi due rulli di avvolgimento. Conseguentemente si evita la previsione di complessi mezzi di guida che evitino il contatto dello strato di colla depositato sull’anima con parti della macchina.

Inoltre l’applicazione della colla avviene in maniera precisa e in una posizione ben determinata quindi si ha la sicurezza che il materiale in foglio vada a contatto con lo strato di colla applicato sull 'anima.

Inoltre non sono necessari mezzi ausiliari di pressione per garantire l’applicazione della colla all’anima.

Ulteriori caratteristiche dell’invenzione appariranno più chiare dalla descrizione dettagliata che segue, riferita ad una sua forma puramente esemplificativa, e quindi non limitativa di realizzazione, illustrata nei disegni annessi in cui:

la Fig. 1 è una vista laterale schematica illustrante gli elementi fondamentali della ribobinatrice con dispositivo di incollaggio secondo l’invenzione;

la Fig. 2 è una vista in prospettiva illustrante il dispositivo di incollaggio secondo l’invenzione, mostrato interrotto;

la Fig. 3 è una vista laterale del dispositivo di incollaggio di Fig. 2;

la Fig. 4 è una vista in sezione secondo il piano di sezione IV-IV di Fig. 3, illustrante il dispositivo di incollaggio interrotto;

le Figg. 1A - 6A sono viste come quelle di Fig. 1, illustranti fasi successive del ciclo di avvolgimento secondo l’invenzione.

Con l’ausilio delle Figg. viene descritta la ribobinatrice con dispositivo di incollaggio e il relativo metodo di produzione di logs secondo l’invenzione.

In particolare con riferimento a Fig. 1 viene fatta una descrizione sommaria della macchina ribobinatrice. Nella descrizione che segue ci si riferirà al singolare agli elementi raffigurati nei disegni, essendo tuttavia evidente che molti di essi, quali bracci e leve, sono disposti a coppie, ai due lati della macchina.

Nelle Figure annesse con W è indicato il materiale nastriforme, in particolare carta che viene svolta da una bobina di grosse dimensioni, non mostrata e avanzando nel senso della freccia F, viene opportunamente tensionato dai rulli RI e R2 e rinviato attorno ad un primo rullo avvolgitore A, per poter essere riavvolto in rotoli o logs 1, di diametro notevolmente più piccolo, intorno ad un’anima centrale 2.

Al primo rullo avvolgitore A è associato un secondo rullo avvolgitore B, che determina con esso una gola 3, attraverso la quale vengono inserite le anime 2. L’ampiezza della gola 3, durante il funzionamento della macchina, è costante e non superiore al diametro dell’anima 2, in modo che questa entri nella gola 3 con un leggero forzamento. Uno dei due rulli A e B, nell’esempio il primo rullo avvolgitore A è supportato da un braccio mobile 4 (schematizzato in Figura), fulcrato in 5, per regolare l’ampiezza della gola 3 in conformità al diametro del’anima 2 che viene utilizzata.

La tema di rulli avvolgitori è completata da un terzo rullo C, detto anche pressina, supportato da un braccio 6, mobile attorno ad un fulcro 7, secondo una legge di moto prestabilita, per consentire l’aumento di diametro del rotolo 1 e lo scarico dello stesso al termine dell’avvolgimento.

A monte della gola 3 è previsto uno scivolo 8 di alimentazione delle anime 2 e un dispositivo introduttore delle anime comprendente ruzzole o rulli folli o altri sistemi di appoggio 9 atti a spingere l’anima nella culla di avvolgimento, detti mezzi essendo portati all’estremità di un braccio 10 fulcrato in 11. Il braccio 10, che nelle Figure successive è schematizzato con un segmento di retta, come mostrato in Fig. 1, ha una forma di becco in modo da spingere l’anima 2 nella culla di avvolgimento senza interferire con il rullo avvolgitore B.

Sull’asse X del primo rullo avvolgitore A è fulcrato un organo rotante 14 recante una lama 15 sporgente oltre il profilo del rullo A. L’elemento 15 viene chiamato lama perché determina la rottura del materiale in foglio W, ma può non presentare bordi taglienti a coltello. L’organo rotante è azionato in rotazione nello stesso senso del rullo A, che negli esempi è antiorario, ed è motorizzato separatamente, ad esempio mediante trasmissione a cinghia.

A valle dello scivolo 8, in prossimità del punto di finecorsa della ruzzola 9 del dispositivo introduttore di anime, e immediatamente a monte della gola 3 formata dai rulli A e B, è posizionato un dispositivo di incollaggio delle anime, indicato nel suo complesso con il numero di riferimento 20. L’anima 2 che proviene dallo scivolo 8, viene spinta dal dispositivo di introduzione anime verso la gola 3. Prima che l’anima 2 entri nella gola 3, il rullo A spinge l' anima sul dispositivo di incollaggio 20 che si incarica di depositare uno strato di colla sull’anima 2. In questa posizione tra l’anima 2 e il rullo A è interposto il materiale in foglio W, quindi si ha la certezza che la colla depositata dal dispositivo di incollaggio 20 sull’anima 2 vada a contatto solo con il materiale in foglio W in posizione ben definita, a seguito alla rotazione dell’anima che avanza verso la gola 3.

Come mostrato anche nelle Figg. 2 - 4, il dispositivo di incollaggio 20 comprende una vasca 21 per il contenimento della colla. La vasca 21 ha una forma sostanzialmente parallelepipeda, con una lunghezza sostanzialmente uguale alla lunghezza del rullo avvolgitore B. La vasca 21 presenta una parete laterale 22 sostanzialmente curva, con un raggio di curvatura che segue la curvatura del rullo avvolgitore B. In questo modo la vasca 21 può essere posizionata strettamente vicina al rullo avvolgitore B, in modo da lasciare un’intercapedine minima tra rullo avvolgitore B e vasca 21. In questa posizione la parte superiore 25 della vasca 21 funge da superficie di base che conduce alla gola 3 di inserimento delle anime 2.

Entro la vasca 21 è posizionata una piastra di incollaggio 23 che si trova a bagno entro la colla contenuta nella vasca. La piastra di incollaggio 23 presenta alle sue estremità supporti 24 che sporgono esternamente dalla vasca 21. Sulla parete superiore 25 della vasca 21, in direzione longitudinale, sono ricavate delle fessure 26.

La piastra di incollaggio 23 prevede delle sporgenze 27 disposte a registro con le fessure 26. Le sporgenze 27 della piastra di incollaggio possono entrare nelle fessure 26, per sporgere esternamente dalla parete superiore 25 della vasca. Chiaramente può essere prevista un’unica fessura 26 disposta longitudinalmente su tutta la lunghezza della vasca 21 e quindi la piastra di incollaggio 23 in questo caso presentà un’unica sporgenza 27.

I supporti 24 della piastra di incollaggio 23 sono collegati a mezzi di sollevamento (non mostrati), in modo che la piastra possa essere sollevata ed abbassata per far uscire dalla vasca le sporgenze 27 imbevute di colla. I mezzi di sollevamento possono essere di vario tipo, quali ad esempio motori elettrici oppure attuatori idraulici o pneumatici comprendenti sistemi cilindro-pistone.

Sono previste pompe per alimentare il collante entro la vasca 21 , in modo da mantenere costante il livello di collante entro la vasca. Inoltre sono previsti tubi di scarico collegati alla vasca 2 1 per consentire un ricircolo del collante. Sono previsti anche filtri per eseguire un filtraggio del collante in ingresso ed in uscita dalla vasca 21 per eliminare eventuali impurità che si potrebbero miscelare con il collante.

II dispositivo di incollaggio 20 potrebbe prevedere sistemi di fuoriuscita del collante per tracimazione o a spruzzo, in luogo della la piastra di incollaggio 23.

Con riferimento alle Figg. 1A - 6A, verrà ora illustrato il funzionamento della macchina ribobinatrice con il dispositivo di incollaggio 20 secondo l’invenzione.

La Fig. 1A illustra la configurazione della macchina nella fase di avvolgimento del rotolo 1, con la lama 15 in posizione di riposo, cioè l’organo rotante 14 fermo e il dispositivo di incollaggio 20 in posizione di riposo, cioè la piastra di incollaggio 23 in posizione abbassata. In tale condizione i tre rulli A, B, C ruotano tutti a velocità costante e sostanzialmente uguale, velocità che corrisponde a quella di avanzamento del materiale in foglio W.

Nella Fig. 2A si è in prossimità dello scambio, cioè al'incirca al termine dell’avvolgimento del rotolo 1, quando questo sta per essere scaricato e deve essere introdotta una nuova anima 2. In tale fase la lama 15 assieme all’organo rotante 14 viene messa in rotazione nello stesso senso del rullo A. Dopo una fase di accelerazione iniziale la lama 14 raggiunge una velocità uguale o simile a quella del materiale in foglio W.

Nella fase illustrata nella Fig. 3 A, la lama 15 che viaggia alla velocità del materiale in foglio W ha leggermente sollevato il materiale in foglio W dal profilo del rullo avvolgitore A e lo sta accompagnando nella culla di avvolgimento. Sempre in tale fase il braccio 10 introduttore di anime inizia a sollevarsi per portare una nuova anima 2 nella gola 3 tra i due rulli A e B.

Nella Fig. 4A il log 1 è praticamente completato e sta avvenendo la separazione del materiale in foglio W. In questa fase la pressina C ha iniziato una fase di accelerazione ed eventualmente il rullo inferiore B viene decelerato provocando uno spostamento del rotolo 1 verso l’uscita della culla di avvolgimento.

In questa fase il braccio 10 ha spinto l’anima 2 nel canale che si forma tra il rullo A e la parete superiore della dispositivo di incollaggio 20. In questa situazione i mezzi di sollevamento sollevano la piastra di incollaggio 23 e le sporgenze 27 della piastra di incollaggio 23 sporgono esternamente dalla parete superiore 25 della vasca 21 andando a contatto con la superficie esterna dell’anima Quindi sulla superfìcie esterna dell’anima 2 viene depositato uno strato di colla nella forma di una riga longitudinale, interrotta, che ricalca la conformazione delle sporgenze della piastra di incollaggio. La compressione deiranima 2 sulla superficie superiore del dispositivo di incollaggio 20 da parte del rullo avvolgitore A, assicura la corretta applicazione della colla sulla superficie dell’anima 2.

Dopo l’applicazione della colla, l’anima 2 avanza sul dispositivo di incollaggio 20 verso la gola 3 e contemporaneamente il materiale in foglio W rinviato dal rullo avvolgitore A aderisce sulla superficie dell’anima imbevuta di colla.

Contemporaneamente, o in istanti leggermente sfalsati rispetto all’accelerazione della pressina C, la lama 15 viene rallentata in modo che il materiale in foglio W scorra sul bordo di contatto della lama 15. In tale situazione una linea di perforazione trasversale del materiale in foglio si trova a passare sul bordo della lama 15 ed il tensionamento del materiale in foglio dovuto all’accelerazione della pressina C provoca un allungamento tale da provocare la separazione del materiale in corrispondenza della linea di separazione come mostrato in Fig. 5A.

Secondo una variante la separazione del materiale in foglio W può avvenire per accelerazione della lama 15 dotata di alto grip, nello spazio tra essa e la gola 3.

In Fig. 5A si nota che la nuova anima 2 sulla quale è stato spalmato del collante, tramite il dispositivo di incollaggio 20, va a contatto con il materiale in foglio W già separato, iniziando ad avvolgerlo su se stessa. In questo modo viene iniziata la formazione di un nuovo rotolo, che viene spostato nella culla di avvolgimento mediante un’eventuale differenza di velocità tra i rulli A e B, essendo stato quest’ultimo precedentemente decelerato.

Questa situazione è mostrata nella Fig. 6 A, dove il log formato è stato espulso e nella culla di avvolgimento sta entrando un nuovo log in formazione. La lama 15 si sta spostando nella posizione di riposo, la piastra di incollaggio 23 ritorna nella posizione di riposo immersa nella colla contenuta della vasca 21 e il braccio 10 di introduzione di anime sta tornando a prelevare una nuova anima per riiniziare un nuovo ciclo di avvolgimento.

Alla presente forma di realizzazione dell’invenzione possono essere apportate numerose variazioni e modifiche di dettaglio, alla portata di un tecnico del ramo, rientranti comunque entro l’ambito dell’invenzione espresso dalle rivendicazioni annesse.

Claims (15)

1. RIVENDICAZIONI 1. Macchina ribobinatrice periferica per la produzione di logs (1) di materiale in foglio (W) su anime tubolari (2), comprendente: - un primo rullo avvolgitore (A), su cui viene rinviato il materiale in foglio (W), - un secondo rullo avvolgitore (B) definente con il primo rullo avvolgitore (A) una gola (3) attraverso la quale viene introdotta la nuova anima (2), - un terzo rullo o pressina (C) montato mobile per consentire l’aumento di diametro del log (1) e lo scarico dello stesso a termine avvolgimento, - mezzi di taglio per separare il materiale in foglio (W) a termine avvolgimento, - mezzi di introduzione delle anime per introdurre una nuova anima in detta gola (3), - mezzi di incollaggio per depositare della colla sulla superficie esterna di detta anima (2) affinché il materiale in foglio abbia presa su di essa, caratterizzata dal fatto che detti mezzi di incollaggio comprendono un dispositivo di incollaggio (20) disposto a valle di detti mezzi di introduzione delle anime e a monte di detta gola (3).
2. 2. Macchina ribobinatrice secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che detto dispositivo di incollaggio (20) è disposto sotto detto primo rullo (A) e strettamente vicino a detto secondo rullo (B), in modo che detta anima (2) prima di essere introdotta in detta gola (3) passi in un canale generato tra detto primo rullo (A) e detto dispositivo di incollaggio (20).
3. 3. Macchina ribobinatrice secondo la rivendicazione 1 o 2, caratterizzata dal fatto che detto dispositivo di incollaggio (20) comprende una vasca (21) entro la quale è contenuto ÌI collante e una piastra di incollaggio (23) che viene sollevata dalla vasca per applicare il collante su dette anime ed abbassata entro la vasca per pescare il collante.
4. 4. Macchina ribobinatrice secondo la rivendicazione 3, caratterizzata dal fatto che nella parete (25) superiore di detta vasca (21), in direzione longitudinale, sono ricavate delle fessure (26) e in detta piastra (23) sono previste sporgenze (27) disposte a registro con dette fessure (26), in modo che l’applicazione di colla sull’anima avvenga lungo una riga generata da dette sporgenze (27).
5. 5. Macchina ribobinatrice secondo la rivendicazione 3 o 4, caratterizzata dal fatto che detto dispositivo di incollaggio (20) comprende mezzi di sollevamento per sollevare/abbassare detta piastra di incollaggio (23).
6. 6. Macchina ribobinatrice secondo la rivendicazione 5, caratterizzata dal fatto che detti mezzi di sollevamento sono attuatori idraulici o pneumatici.
7. 7. Macchina ribobinatrice secondo la rivendicazione 5, caratterizzata dal fatto che detti mezzi di sollevamento sono motori elettrici.
8. 8. Macchina ribobinatrice secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 3 a 7, caratterizzata dal fatto che detto dispositivo di incollaggio (20) comprende delle pompe per l' alimentazione del collante entro detta vasca (21) e tubi di scarico collegati a detta vasca (21) per mantenere costante il livello di collante e consentire il suo ricircolo.
9. 9. Macchina ribobinatrice secondo la rivendicazione 8, caratterizzata dal fatto che detto dispositivo di incollaggio (20) comprende mezzi di filtraggio per filtrare dalle impurità la colla in ingresso/uscita in/da detta vasca (21).
10. 10. Metodo per la produzione di logs (1) di materiale in foglio, quali carta e simile, comprendente i seguenti passi: - applicazione di colla sulla superficie di un’anima tubolare (2), - alimentazione dell’anima tubolare (2) verso una gola (3) formata da un primo rullo avvolgitore (A) e un secondo rullo avvolgitore (B), - avvolgimento del materiale in foglio (W), rinviato intorno al primo rullo avvolgitore (A), attorno a detta anima tubolare, - rotazione dell’anima in una culla di avvolgimento determinata da detti primo e secondo rulli avvolgitori (A, B) e una pressina (C), - separazione del materiale in foglio (W) al termine dell’avvolgimento di un log, caratterizzato dal fatto che detta applicazione di colla sulla superficie dell’anima tubolare (2) avviene in fase di introduzione dell’anima in detta gola (3) formata da detti primo e secondo rulli avvolgitori (A, B).
11. 11. Metodo secondo la rivendicazione 10, caratterizzato dal fatto che detta applicazione di colla sulla superficie dell’anima tubolare (2) avviene facendo transitare l’anima su un dispositivo di incollaggio (20) disposto sotto detto primo rullo (A) ed a monte di detto secondo rullo (B).
12. 12. Metodo secondo la rivendicazione 11, caratterizzato dal fatto che durante detta applicazione di colla, l’anima tubolare (2) si trova compressa tra detto primo rullo (A) e detto dispositivo di incollaggio (20).
13. 13. Metodo secondo la rivendicazione 11 o 12, caratterizzato dal fatto che detto dispositivo di incollaggio (20) applica sulla superficie dell’anima tubolare una riga di colla costituita da una pluralità di segmenti di colla allineati longitudinalmente.
14. 14. Dispositivo di incollaggio di anime in una macchina ribobinatrice periferica, caratterizzato dal fatto di essere disposto tra i mezzi di introduzione delle anime e la gola (3) formata da un primo rullo avvolgitore (A) e un secondo rullo avvolgitore (B) della ribobinatrice.
15. 15. Dispositivo di incollaggio secondo la rivendicazione 14, caratterizzato dal fatto che esso coopera con detto primo rullo avvolgitore (A) per l’applicazione della colla sull 'anima (2).