ITMI20030485U1 - Dispositivo di uscita log per ribobinatrice - Google Patents

Description

Descrizione del modello di utilità avente per titolo:

“DISPOSITIVO DI USCITA LOG PER RIBOBINATRICE”

DESCRIZIONE

La presente innovazione si riferisce a un dispositivo di uscita log per ribobinatrice.

In una macchina ribobinatrice periferica, del tipo cui si riferisce l’innovazione, un log o rotolo viene formato avvolgendo un nastro intorno ad un’anima tubolare che viene posta in rotazione fra una tema di rulli che agiscono sulla periferia del log in formazione. Le velocità dei rulli 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 log in formazione, mano a mano che questo aumenta di diametro. Normalmente 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 log e l’espulsione dello stesso al termine del'avvolgimento.

In queste macchine ribobinatrici importante è la fase cosiddetta di scambio, cioè Γ 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.

In Figura 1 è illustrata schematicamente una macchina ribobinatrice indicata con 10 che prevede un dispositivo di uscita log secondo la tecnica nota, indicato con il numero di riferimento 100.

La ribobinatrice 10 comprende tre rulli di avvolgimento la, lb e le che definiscono una culla 2 nella quale viene alimentata un’anima di cartone 3 sulla quale viene avvolto del materiale in nastro 4 per formare un log 20. Un rullo le della tema di rulli è montato su un braccio 5 fulcrato in 6 alla fiancata della macchina per seguire l’aumento di diametro del log 20 in formazione entro la culla 2.

Il dispositivo di uscita log 100 comprende uno scivolo inclinato 130 e un braccio 111 disposto al di sopra dello scivolo 130 e fulcrato in un punto di fulcro F alla fiancata della macchina.

Il braccio 111 è portato in rotazione attorno al fulcro F da un attuatore lineare 113. L’attuatore 113 comprende un cilindro pneumatico 114 fulcrato in 116 alla fiancata della macchina e un pistone 115 scorrevole entro il cilindro 114. L’estremità libera del pistone 115 è collegata al braccio 111.

Sulla superficie del braccio 111 rivolta verso lo scivolo 130 è fissata una lamina arcuata di gomma 117 avente la funzione di ammortizzare un log formato 20’ espulso dai rulli di avvolgimento la, lb, le della ribobinatrice 10.

Il piano tangente t alla piastra curvata di gomma 1 17 nel punto C di contatto con il log 20’ forma con lo scivolo 130 un restringimento a V in cui va ad arrestarsi il log 20’ espulso dai rulli di avvolgimento la, lb, le.

Bisogna considerare che il piano tangente t è sostanzialmente parallelo all’asse longitudinale b del braccio 111 passante per il suo fulcro F. In questo caso tra l’asse b del braccio 111 e il piano dello scivolo 130 si forma un angolo θ che dipende dalla pendenza dello scivolo 130 rispetto ad un piano orizzontale ed in cui θ è inferiore a 45°, circa uguale a 30°.

In seguito viene descritto il funzionamento della ribobinatrice 10.

Il log 20 si forma tramite l’avvolgimento di un velo di carta 4 su di un’anima di cartone 3. Il log 20 è portato in rotazione per contatto tra i tre rulli di avvolgimento la, lb, le, uno dei quali le è mobile per definire e seguire l’incremento di diametro del log in formazione 20.

Raggiunto il diametro richiesto del log 20’ questo viene espulso, dalla zona di avvolgimento 2 verso l’uscita della macchina, dai tre rulli di avvolgimento la, lb, le, tramite la creazione di una differenza di velocità periferica tra i rulli stessi.

Il log 20’ è espulso a velocità elevata sullo scivolo inclinato 130, ed è necessario rallentarne la velocità prima di scaricarlo alla successiva fase di produzione, effettuata da un dispositivo di incollaggio o una macchina incollatrice (non mostrati) disposti a valle dello scivolo di scarico 130. Il log 20’ è arrestato dal braccio mobile 111 su cui è fissata la gomma 117 (od altri materiali idonei ad ammortizzare l’inerzia del log) avente la funzione di ammortizzare l’urto tra log 20’ e braccio 111 e di non danneggiare la superficie del log stesso.

Il sollevamento del braccio mobile 111 tramite l’attuatore 113 consente al log 20’ di abbandonare lo scivolo 130 sotto l’azione della componente dell’accelerazione di gravità parallela allo scivolo 130.

Tale soluzione secondo la tecnica nota presenta diversi svantaggi e inconvenienti.

La macchina ribobinatrice 10 può arrivare a produrre fino a 60 log/min, pertanto la velocità di espulsione del log è elevata; invece il tempo a disposizione per l’arresto del log ed il suo allontanamento dallo scivolo 130 è vincolato da diversi fattori come sarà descritto sotto.

I tempi di scarico log dell’attuale soluzione non consentono di superare i 35 - 40 log/min perché:

a) l’inclinazione dello scivolo 130 non garantisce un’accelerazione sufficiente per una rapida evacuazione del log (l’inclinazione dello scivolo è vincolata alla traiettoria di espulsione del log dai rulli di avvolgimento, in modo da garantire un appoggio al log ed evitare sobbalzi ed urti sullo scivolo. Non è possibile aumentare in modo significativo l’inclinazione della traiettoria di espulsione modificando la posizione dei rulli di avvolgimento; tale posizione è vincolata dal contatto instabile del rullo mobile le sul log 20, con la conseguenza che i due rulli di avvolgimento fissi la e lb devono essere posizionati in modo da sostenere il peso del log 20 durante l’avvolgimento);

b) dopo l’arresto, il log 20’ può uscire dallo scivolo 130 solo dopo che il braccio 111 si è sollevato di un angolo tale da consentire il passaggio del log stesso (tale angolo è variabile con il diametro del log e diventa considerevole per log di grande diametro).

Pertanto l’uscita log attualmente rappresenta il principale vincolo di produzione della macchina ribobinatrice 10.

Scopo della presente innovazione è di eliminare gli inconvenienti della tecnica nota fornendo un dispositivo di uscita log per macchina ribobinatrice che sia efficiente, efficace e permetta di aumentare al massimo consentito la velocità di produzione ed espulsione log.

Altro scopo della presente innovazione è di fornire un tale dispositivo di uscita log che sia estremamente affidabile e atto a non danneggiare il velo di carta avvolto sul log.

Altro scopo della presente innovazione è di fornire un tale dispositivo di uscita log che sia versatile, atto ad essere applicato su vari tipi di macchine ribobinatrici e che nello stesso tempo sia economico e di semplice realizzazione.

Questi scopi sono raggiunti in accordo all’innovazione con le caratteristiche elencate nell’annessa rivendicazione indipendente 1.

Realizzazioni vantaggiose dell’innovazione appaiono dalle rivendicazioni dipendenti.

Il dispositivo di uscita log secondo l’innovazione comprende:

- uno scivolo disposto a valle di una zona di avvolgimento di una ribobinatrice atto a consentire il rotolamento dei log formati verso l’uscita della ribobinatrice,

- mezzi di arresto atti ad arrestare o rallentare il log su detto scivolo, e - mezzi di movimentazione agenti su detti mezzi di arresto per portarli da una posizione di lavoro in cui arrestano il log su detto scivolo ad una posizione di riposo in cui consento il rotolamento del log su detto scivolo.

La caratteristica principale dell’innovazione è rappresentata dal fatto che lo scivolo comprende:

- un primo tratto con una lieve pendenza, disposto all’uscita di detta zona di avvolgimento, atto a rallentare per attrito o comunque a non accelerare il log in uscita dalla zona di avvolgimento, e

- un secondo tratto con maggiore pendenza rispetto al primo tratto, atto ad accelerare per gravità il log, dopo il suo arresto tramite i mezzi di arresto. In tal modo si riducono i tempi di evacuazione consentendo un rapido posizionamento dei mezzi di arresto in condizione di ricezione di un nuovo log.

- la nuova conformazione dello scivolo a più pendenze consente di collocare il braccio di arresto in modo da ottenere lo spazio di passaggio del log arrestato a fronte di una piccola rotazione del braccio. Si riducono i tempi totali di evacuazione per il rapido posizionamento dei mezzi di arresto in condizione di ricezione di un nuovo log.

Ulteriori caratteristiche dell’innovazione 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 schematica in alzato laterale di un dispositivo di uscita log secondo la tecnica nota;

le Figg. 2, 3 e 4 sono viste schematiche in alzato laterale di un dispositivo di uscita log secondo l’innovazione, preso in tre fasi successive di espulsione del log dalla macchina ribobinatrice.

Con l’ausilio delle Figg. 2 - 4 viene descritto il dispositivo di uscita log secondo l’innovazione, indicato nel suo complesso con il numero di riferimento 50.

In seguito elementi uguali o corrispondenti a quelli già descritti vengono indicati con gli stessi numeri di riferimento e si omette la loro descrizione dettagliata.

Come mostrato nelle Figure 2 - 4, il dispositivo di uscita log 50 comprende uno scivolo 30 di nuova conformazione rispetto alla tecnica nota. Infatti lo scivolo 30 presenta tre tratti con inclinazioni diverse: un primo tratto d’ingresso 31, un secondo tratto intermedio 32 e un terzo tratto d’uscita 33.

Il tratto d’ingresso 31 è disposto all’uscita dalla culla di avvolgimento 2, ed ha un’inclinazione lieve rispetto ad un piano orizzontale. Il tratto d’ingresso 3 1 può avere, ad esempio, un angolo di inclinazione rispetto all’orizzontale compreso nell 'intervallo da 5° a 20°.

Il tratto intermedio 32 ha una pendenza maggiore rispetto al tratto d’ingresso 31. Il tratto intermedio 32 può avere, ad esempio, un angolo di inclinazione rispetto all’orizzontale compreso nell’intervallo da 30° a 60°.

Il tratto d’uscita 33 ha una pendenza inferiore rispetto al tratto intermedio 32, sostanzialmente uguale alla pendenza del tratto d’ingresso 31. Il tratto d’uscita 33 può avere, ad esempio, un angolo di inclinazione rispetto all’ orizzontale compreso nell’intervallo da 5° a 20°.

Come per la tecnica nota, il dispositivo d’uscita log 50 comprende un braccio fulcrato 111 portato in rotazione da un cilindro pneumatico 113. Sul braccio 111 è fissata una lamina o un tampone di gomma (o altro idoneo materiale morbido) 117 avente la funzione di ammortizzatore del log.

In questo caso, il braccio 11 1 è posizionato in modo da aumentare, rispetto alla tecnica nota, l’angolo θ tra l’asse b del braccio 111 e il piano del tratto d’ingresso 31 dello scivolo 30 che corrisponde all’angolo del restringimento a V in cui si arresta il log. In questo caso l’angolo θ è maggiore di 30°, circa uguale a 45°. Inoltre tale angolo θ è selezionato in modo tale che il piano passante per l’asse b del braccio 111 sia sostanzialmente parallelo al piano del tratto intermedio 32 dello scivolo.

Inoltre la disposizione del braccio 111 è tale che il log venga bloccato dalla lamina o tampone di gomma 117 all’estremità del primo tratto 31 di scivolo e all’ inizio del tratto intermedio 32 di scivolo (Fig. 3).

Il braccio mobile 111 può essere sostituito da altri sistemi, quali un rullo motorizzato o da una serie di camme di idoneo profilo che consentano l’arresto e l’allontanamento del log a fronte di una rotazione a velocità controllata (vincolata alla velocità di avvolgimento ed al diametro del log).

L’attuatore lineare 113 può essere sostituito da altri mezzi di trasmissione, quali camme motorizzate, cinematismi biella-manovella, ecc..

In seguito viene descritto il funzionamento del dispositivo di uscita 50 secondo l’innovazione.

Con riferimento a Fig. 2, un log formato 20’ del diametro desiderato viene espulso, dalla zona di avvolgimento 2 verso l’uscita della macchina, dai tre rulli di avvolgimento la,lb, le tramite la creazione di una differenza di velocità periferica tra i rulli stessi. Una nuova anima 3 viene inserita nella culla di avvolgimento 2 e attorno ad essa inizia ad essere avvolto un nastro 4 per la formazione di un nuovo log 20.

Il log formato 20’ viene espulso dalla culla di avvolgimento 2 a velocità elevata sullo scivolo inclinato 30. Quindi è necessario rallentare la velocità del log 20’ prima di passarlo alla successiva fase di produzione, effettuata da un dispositivo di incollaggio o una macchina incollatrice (non mostrati) disposti a valle dello scivolo di scarico 30.

Il log 20 viene prima rallentato per attrito, o comunque non accelerato, dal tratto d’ingresso 31 dello scivolo che ha una lieve pendenza. Successivamente, come mostrato in Fig. 3, quando il log 20’ arriva all’estremità del tratto d’ingresso 31 e all’inizio del tratto intermedio 32 dello scivolo, viene arrestato o ulteriormente rallentato dal braccio mobile 111 su cui è fissato la lamina o tampone di gomma 117 che funge da ammortizzatore.

Come mostrato in Fig. 4, una piccola rotazione del braccio mobile 111 attorno al proprio fulcro F, ottenuta mediante retrazione del pistone 115 entro il cilindro 114 dell’attuatore 113, consente al log 20’ di rotolare lungo il tratto intermedio 32 dello scivolo 30, sotto l’azione della componente dell’accelerazione di gravità parallela al tratto intermedio 32 dello scivolo 30. In questo caso il braccio 111 deve eseguire una rotazione di un angolo a sufficientemente piccolo, che può essere compreso tra i 10°-20°.

Quindi il log 20’ subisce una brusca accelerazione di gravità lungo il tratto 32 con maggiore pendenza e successivamente la sua velocità di rotolamento viene rallentata nell’ultimo tratto 33 di scivolo 30 che ha una pendenza inferiore rispetto al tratto intermedio 32.

Tale dispositivo di uscita log secondo l’innovazione presenta diversi vantaggi.

I tempi di scarico log vengono diminuiti consentendo di raggiungere la evacuazione di 60 log/min.

Infatti il primo tratto di scivolo ad inclinazione inferiore 31 garantisce un appoggio ed un rallentamento del log 20’ in fase di espulsione dai rulli di avvolgimento la, lb, le, o comunque non ne consente un’accelerazione.

II log 20’ si arresta tra il braccio 111 e lo scivolo 30 in prossimità dall’inizio del tratto di scivolo ad inclinazione maggiore 32. Il tratto di scivolo ad inclinazione maggiore 32 garantisce una componente di accelerazione superiore per il log 20’, quando il braccio 111 viene spostato, consentendo così una rapida evacuazione.

La rapida evacuazione del log 20’ permette al braccio 111 di posizionarsi, in un brevissimo tempo, in condizione di ricezione di un nuovo log.

Inoltre la posizione del braccio 111, durante l’arresto del log 20’, è regolabile in funzione del diametro del log 20’. Questo, in aggiunta alla maggiore inclinazione del tratto di scivolo 32, consente che sia sufficiente un minimo angolo di apertura a del braccio 111 affinché il log 20’ venga scaricato.

Sebbene nella descrizione che precede si sia fatto specifico riferimento ad uno scivolo a tre tratti, è evidente che il loro numero può essere diverso, due o più, purché sia presente un repentino aumento di pendenza a valle dei mezzi di arresto o rallentamento del log, che consenta una rapida evacuazione del log stesso.

Inoltre, i diversi tratti dello scivolo, pur essendo preferibilmente lineari, potrebbero avere anche (almeno alcuni) un profilo curvo.

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

Claims (17)

1. RIVENDICAZIONI 1. Dispositivo (50) di uscita log (20, 20’) per macchina ribobinatrice (10) comprendente: - uno scivolo (30) disposto a valle di una zona di avvolgimento (2) di detta ribobinatrice atto a consentire il rotolamento dei log formati (20’) verso l’uscita della ribobinatrice (10), - mezzi di arresto (111, 117) atti ad arrestare o rallentare il log (20’) su detto scivolo (30), e - mezzi di movimentazione (113) agenti su detti mezzi di arresto (111) per portarli da una posizione di lavoro in cui arrestano o rallentano il log (20) su detto scivolo (30) ad una posizione di riposo in cui consentono il rotolamento libero del log (20’) su detto scivolo (30), caratterizzato dal fatto che detto scivolo (30) comprende: - almeno un primo tratto (31) con una lieve pendenza, disposto all’uscita di detta zona di avvolgimento (2), e - un secondo tratto (32) con maggiore pendenza rispetto al primo tratto (31), disposto a valle di detti mezzi di arresto (111, 117).
2. 2. Dispositivo (50) secondo la rivendicazione 1, in cui detto primo tratto (31) a lieve pendenza accompagna la traiettoria del log in uscita da detta zona di avvolgimento (2) evitando urti e sobbalzi senza favorirne l’accelerazione, mentre detto secondo tratto (32) a maggior pendenza impartisce al log (20’) un’elevata componente dell’accelerazione di gravità.
3. 3. Dispositivo (50) secondo la rivendicazione 1 o 2, caratterizzato dal fatto che detto primo tratto (31) di scivolo ha una pendenza rispetto ad un piano orizzontale compresa nell’intervallo da 5° - 20°.
4. 4. Dispositivo (50) secondo la rivendicazione 1, 2 o 3, caratterizzato dal fatto che detto secondo tratto (32) di scivolo ha una pendenza rispetto ad un piano orizzontale compresa nell’ intervallo da 30° - 60°.
5. 5. Dispositivo (50) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detto scivolo (30) comprende almeno un terzo tratto (33) disposto a valle di detto secondo tratto (32) avente una pendenza inferiore rispetto a detto secondo tratto (32).
6. 6. Dispositivo (50) secondo la rivendicazione 4, caratterizzato dal fatto che detto terzo tratto (33) di scivolo ha una pendenza rispetto ad un piano orizzontale compresa nell’intervallo da 5° - 20°.
7. 7. Dispositivo (50) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detti mezzi di arresto (111, 117) sono disposti in modo tale da arrestare o rallentare detto log (20’) alla fine di detto primo tratto (31) di scivolo e all’inizio di detto secondo tratto (32) di scivolo.
8. 8. Dispositivo (50) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detti mezzi di arresto comprendono un braccio (111) disposto sopra detto scivolo (30), fulcrato alla fiancata della macchina ribobinatrice.
9. 9. Dispositivo (50) secondo la rivendicazione 8, caratterizzato dal fatto che quando detto braccio (111) è in posizione di lavoro per arrestare o rallentare il log (20), tra l’asse (b) di detto braccio (111) e detto primo tratto (31) di scivolo si forma un restringimento a V avente un angolo di inclinazione (θ) maggiore di 30°.
10. 10. Dispositivo (50) secondo la rivendicazione 9, caratterizzato dal fatto che detto angolo di inclinazione (θ) tra l’asse (b) di detto braccio (111) e detto primo tratto (31) di scivolo è circa 45°.
11. 11. Dispositivo (50) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 8 a 10, caratterizzato dal fatto che detto braccio (111) esegue una rotazione attorno al suo fulcro (F) di un angolo (a) sufficientemente piccolo, compreso tra i 10°-20°, quando passa dalla posizione di lavoro in cui arresta o rallenta il log alla posizione di riposo in cui lascia rotolare liberamente il log sullo scivolo (30).
12. 12. Dispositivo (50) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 8 a 11, caratterizzato dal fatto che su detto braccio (111) sono montati mezzi ammortizzatori (1 17) atti ad ammortizzare l’urto di detto log (20’).
13. 13. Dispositivo (50) secondo la rivendicazione 12, caratterizzato dal fatto che detti mezzi ammortizzatori comprendono una lamina o tampone di gomma arcuato (117).
14. 14. Dispositivo (50) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 7, caratterizzato dal fatto che detti mezzi di arresto comprendono un rullo motorizzato.
15. 15. Dispositivo (50) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 7, caratterizzato dal fatto che detti mezzi di arresto comprendono un sistema a camme.
16. 16. Dispositivo (50) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 8 a 15, caratterizzato dal fatto che detti mezzi di movimentazione comprendono un attuatore lineare (113) agente su detto braccio (111).
17. 17. Dispositivo (50) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che almeno uno di detti tratti (31, 32, 33) dello scivolo (30) ha un profilo curvo.