ITMI20111242A1 - PROCESS OF PROCESSING SHEETS IN PAPER MATERIAL - Google Patents
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Description
DESCRIZIONE DESCRIPTION
APPARATO DI LAVORAZIONE DI FOGLI IN MATERIALE CARTACEO APPARATUS FOR PROCESSING SHEETS IN PAPER MATERIAL
La presente invenzione ha per oggetto un apparato di lavorazione di fogli in materiale cartaceo, in particolare di cartone ondulato, del tipo precisato nel preambolo della prima rivendicazione. The present invention relates to an apparatus for processing sheets of paper material, in particular of corrugated cardboard, of the type specified in the preamble of the first claim.
Sono attualmente note diverse tipologie di apparati di lavorazione di fogli in materiale cartaceo atti a realizzare cartone ondulato, o anche di cartone multistrato, di fogli accoppiati, pannelli in carta od altre lavorazioni ancora legate a fogli in materiale cartaceo. In particolare, il cartone ondulato à ̈ costituito da almeno un foglio ondulato opportunamente connesso a uno o più fogli lisci, incollati allo stesso foglio ondulato lungo una o entrambe le facce. Various types of apparatuses for processing sheets of paper material suitable for making corrugated cardboard, or even multilayer cardboard, coupled sheets, paper panels or other processes still linked to sheets of paper material are currently known. In particular, corrugated cardboard consists of at least one corrugated sheet suitably connected to one or more smooth sheets, glued to the same corrugated sheet along one or both faces.
Esso à ̈ realizzato tramite appositi apparati atti a ondulare almeno un foglio in materiale cartaceo ed a realizzare l’accoppiamento tra detto foglio ondulato ed un foglio liscio, tramite incollaggio a caldo. It is made by means of special apparatuses able to undulate at least one sheet of paper material and to make the coupling between said corrugated sheet and a smooth sheet, by means of hot gluing.
In particolare un foglio in materiale cartaceo viene fatto passare attraverso una prima calandra, nella quale almeno uno dei cilindri che la compone à ̈ dotato di una superficie ondulata e atta a realizzare le ondulazioni del foglio ondulato. In particular, a sheet of paper material is passed through a first calender, in which at least one of the cylinders that composes it is equipped with a wavy surface and suitable for making the corrugations of the corrugated sheet.
Lo stesso foglio viene inoltre fatto passare attraverso una seconda calandra, avente preferibilmente un cilindro in comune con la prima calandra e atta a spalmare un film di colla sul foglio ondulato. The same sheet is also passed through a second calender, preferably having a cylinder in common with the first calender and suitable for spreading a film of glue on the corrugated sheet.
Un foglio in materiale cartaceo e liscio viene successivamente incollato al foglio ondulato. A sheet of paper and smooth material is subsequently glued to the corrugated sheet.
L’incollaggio avviene tramite il passaggio dei due fogli attraverso una terza calandra, comprendente uno dei cilindri della prima calandra ed un cilindro in acciaio e riscaldato a vapore, atto a consentire l’incollaggio a caldo dei due fogli. Gluing takes place by passing the two sheets through a third calender, comprising one of the cylinders of the first calender and a steam-heated steel cylinder, designed to allow hot gluing of the two sheets.
La tecnica nota sopra citata presenta alcuni importanti inconvenienti. The aforementioned known technique has some important drawbacks.
Infatti, le velocità di lavorazione dei detti apparati sono molto elevate, tanto che i detti cilindri lavorano a velocità ipercritiche, ossia al di sopra della frequenza di risonanza, alla quale le vibrazioni degli stessi cilindri hanno un valore massimo. In fact, the processing speeds of said apparatuses are very high, so much so that said cylinders work at hypercritical speeds, ie above the resonance frequency, at which the vibrations of the cylinders themselves have a maximum value.
Conseguentemente i detti cilindri, ed in particolare il cilindro in acciaio parte della terza calandra, attraversa, nella sua accelerazione, la detta velocità critica e le armoniche relative. Consequently the said cylinders, and in particular the steel cylinder part of the third calender, crosses, in its acceleration, the said critical speed and the relative harmonics.
Tale velocità critica può provocare la rottura dei fogli in materiale cartaceo. In particolare, recenti realizzazioni di cartoni ondulati ottenuti tramite fogli in materiale cartaceo molto fini presentano problemi di rottura con i detti apparati di tipo noto. This critical speed can cause the breaking of paper sheets. In particular, recent embodiments of corrugated cardboard obtained by means of sheets of very fine paper material have problems of breaking with said known types of apparatus.
La rottura determina l’arresto della produzione ed un relativo incremento di costi, nonché l’impossibilità di ridurre la grammatura delle carte. The break determines the stoppage of production and a relative increase in costs, as well as the impossibility of reducing the weight of the papers.
Il detto inconveniente à ̈ stato parzialmente ovviato per mezzo di apparati che realizzano l’incollaggio tramite sovrapposizione di un cilindro e di un nastro in tensione atto a premere i fogli in materiale cartaceo contro il cilindro. This drawback has been partially obviated by means of apparatuses which carry out the gluing by superimposing a cylinder and a tensioned tape able to press the sheets of paper material against the cylinder.
Tuttavia, tali apparati, sono in grado di applicare ridotte pressioni di incollaggio, non sufficienti a realizzare l’incollaggio di alcune tipologie di cartone ondulato. However, these apparatuses are able to apply reduced gluing pressures, not sufficient to glue some types of corrugated cardboard.
L’inconveniente à ̈ stato poi parzialmente ovviato anche dall’apparato descritto nella domanda di brevetto EP-B-0970805, che presenta una terza calandra in cui il cilindro in acciaio à ̈ contornato da uno strato superficiale in materiale cartaceo o composito. The drawback was then partially obviated also by the apparatus described in patent application EP-B-0970805, which has a third calender in which the steel cylinder is surrounded by a surface layer of paper or composite material.
Tale cilindro à ̈ poi sostenuto da un cilindro pressore, atto a sostenere in direzione di spinta lo stesso cilindro. This cylinder is then supported by a pressure cylinder, capable of supporting the same cylinder in the direction of thrust.
Lo stesso apparato à ̈ conseguentemente più complesso e costoso di un apparato di tipo tradizionale. The same apparatus is consequently more complex and expensive than a traditional type apparatus.
In questa situazione il compito tecnico alla base della presente invenzione consiste nell’ideazione di un apparato di lavorazione di fogli in materiale cartaceo in grado di ovviare sostanzialmente agli inconvenienti citati. In this situation, the technical task underlying the present invention consists in the design of an apparatus for processing sheets in paper material capable of substantially obviating the aforementioned drawbacks.
Nell'ambito di detto compito tecnico à ̈ un importante scopo dell'invenzione ottenere un apparato di lavorazione di fogli in materiale cartaceo che non presenti inconvenienti di processo quali le rotture a velocità critica. Within the scope of said technical task, it is an important object of the invention to obtain an apparatus for processing sheets in paper material which does not present process drawbacks such as breakages at critical speed.
Un altro importante scopo dell'invenzione à ̈ ideare un apparato di lavorazione di fogli in materiale cartaceo che consenta di ottenere elevate pressioni di lavorazione e in particolare di incollaggio. Another important object of the invention is to devise an apparatus for processing sheets of paper material which allows to obtain high processing and in particular gluing pressures.
Un ulteriore scopo dell'invenzione à ̈ realizzare un apparato di lavorazione di fogli in materiale cartaceo semplice ed economico. A further object of the invention is to provide a simple and economical apparatus for processing sheets in paper material.
Il compito tecnico e gli scopi specificati sono raggiunti da un apparato di lavorazione di fogli in materiale cartaceo come rivendicato nella annessa Rivendicazione 1. The technical task and the specified aims are achieved by an apparatus for processing sheets of paper material as claimed in the attached Claim 1.
Esecuzioni preferite sono evidenziate nelle sottorivendicazioni. Preferred embodiments are highlighted in the sub-claims.
Le caratteristiche ed i vantaggi dell’invenzione sono di seguito chiariti dalla descrizione dettagliata di una esecuzione preferita dell’invenzione, con riferimento agli uniti disegni, nei quali: The characteristics and advantages of the invention are clarified below by the detailed description of a preferred embodiment of the invention, with reference to the accompanying drawings, in which:
la Fig. 1 schematizza una vista laterale in sezione dell’apparato secondo l’invenzione; Fig. 1 schematises a sectional side view of the apparatus according to the invention;
la Fig. 2 mostra una vista assonometrica di una porzione dell’apparato secondo l’invenzione; e Fig. 2 shows an axonometric view of a portion of the apparatus according to the invention; And
la Fig. 3 illustra la sezione III-III indicata in Fig. 2. Fig. 3 illustrates the section III-III indicated in Fig. 2.
Con riferimento alle Figure citate, l’apparato di lavorazione di fogli in materiale cartaceo secondo l'invenzione à ̈ globalmente indicato con il numero 1. With reference to the aforementioned Figures, the apparatus for processing sheets in paper material according to the invention is globally indicated with the number 1.
Esso à ̈ opportunamente costituito da un apparato 1 atto a realizzare almeno parte di membrane in cartone ondulato 20, ad esempio a singola faccia o onda nuda. It is conveniently constituted by an apparatus 1 suitable for making at least part of membranes in corrugated cardboard 20, for example with a single face or bare wave.
L’apparato 1 comprende una prima calandra 2 atta a lavorare almeno un foglio in materiale cartaceo e includente un primo cilindro 3 ed un secondo cilindro 4. The apparatus 1 comprises a first calender 2 suitable for processing at least one sheet of paper material and including a first cylinder 3 and a second cylinder 4.
Il primo cilindro 3 comprende una parete di lavoro 3a, sostanzialmente costituita dalla parete laterale del primo cilindro 3, e sostanzialmente interamente realizzata in materiale fibro-composito a matrice polimerica, ossia in materiale composito in cui il rinforzo à ̈ costituito da fibre. Preferibilmente le fibre sono in carbonio o composti vari, oppure sono fibre aramidiche o simili. La matrice à ̈ preferibilmente una resina, in particolare epossidica o simile. Con il termine interamente si intende che non esistono sostanzialmente pareti inferiori coassiali di rinforzo in materiali differenti. The first cylinder 3 comprises a working wall 3a, substantially constituted by the side wall of the first cylinder 3, and substantially entirely made of fiber-composite material with a polymeric matrix, that is, of a composite material in which the reinforcement is constituted by fibers. Preferably the fibers are made of carbon or various compounds, or they are aramid fibers or the like. The matrix is preferably a resin, in particular epoxy or the like. The term entirely means that there are substantially no coaxial reinforcing lower walls in different materials.
La detta parete di lavoro 3a à ̈ preferibilmente costituita da un guscio cavo cilindrico, illustrato nelle Figg. 2 e 3, avente spessori opportunamente compresi tra 0.5 cm e 5 cm, un diametro di base ed una lunghezza prossimi a quelli dei ci lindri noti, ed in particolare rispettivamente compresi tra 0.3 m e 0.7 m e tra 1.6 m e 3.2 m. Said working wall 3a is preferably constituted by a cylindrical hollow shell, illustrated in Figs. 2 and 3, having thicknesses suitably between 0.5 cm and 5 cm, a base diameter and a length close to those of known cylinders, and in particular respectively between 0.3 m and 0.7 m and between 1.6 m and 3.2 m.
La parete di lavoro 3a à ̈ poi sostenuta da appositi colli laterali 3b, preferibil mente metallici e atti a connettere il primo cilindro 3 alla restante parte dell’apparato 1. The working wall 3a is then supported by special lateral necks 3b, preferably metal and suitable for connecting the first cylinder 3 to the remaining part of the apparatus 1.
La prima calandra 2 Ã ̈ preferibilmente atta ad accoppiare per incollaggio, in particolare tramite incollaggio a caldo, un primo foglio 21 ed un secondo foglio 22. The first calender 2 is preferably adapted to couple by gluing, in particular by hot gluing, a first sheet 21 and a second sheet 22.
Entrambi i fogli 21 e 22 sono in materiale cartaceo e il secondo foglio 22 Ã ̈ opportunamente ondulato, mentre il primo foglio 21 Ã ̈ preferibilmente liscio. Inoltre, il primo cilindro 3 Ã ̈ preferibilmente a diretto contatto con il primo foglio 21, mentre il secondo cilindro 4 Ã ̈ preferibilmente a diretto contatto con il secondo foglio 22. Both sheets 21 and 22 are in paper material and the second sheet 22 is suitably corrugated, while the first sheet 21 is preferably smooth. Furthermore, the first cylinder 3 is preferably in direct contact with the first sheet 21, while the second cylinder 4 is preferably in direct contact with the second sheet 22.
A tal fine il secondo cilindro 4 ha opportunamente una superficie di lavoro ondulata. For this purpose, the second cylinder 4 conveniently has a wavy working surface.
L’apparato 1 comprende poi mezzi di spalmatura 5 di colla. The apparatus 1 then comprises glue spreading means 5.
Essi sono atti a spalmare colla sul secondo foglio 22 ed in particolare uno strato di colla 23 sulla faccia del secondo foglio che entrerà in contatto con il primo foglio 21. Essi sono disposti a monte della prima calandra 2 ed in prossimità della stessa, in modo che la colla non reagisca prima del contatto tra i fogli 21 e 22. They are able to spread glue on the second sheet 22 and in particular a layer of glue 23 on the face of the second sheet which will come into contact with the first sheet 21. They are arranged upstream of the first calender 2 and in proximity to it, so that the glue does not react before the contact between sheets 21 and 22.
I mezzi i spalmatura 5 sono preferibilmente di per sé noti ed utilizzati negli apparati di realizzazione di membrane in cartone ondulato 20. In particolare sono costituiti da una calandra di incollaggio 6 costituita da un cilindro di incollaggio 7 e dal secondo cilindro 4. Il cilindro di incollaggio 7 à ̈ atto a pescare in una vasca di incollaggio 8 e a disporre uno strato di colla 23 sul secondo foglio 22. The spreading means 5 are preferably known per se and used in the apparatus for making membranes in corrugated cardboard 20. In particular they consist of a gluing calender 6 consisting of a gluing cylinder 7 and the second cylinder 4. The cylinder of gluing 7 is suitable for drawing in a gluing tank 8 and for arranging a layer of glue 23 on the second sheet 22.
L’apparato di lavorazione 1 comprende inoltre preferibilmente una seconda calandra 9, a monte della prima calandra 2 e della calandra di incollaggio 6, ed atta a realizzare l’ondulazione sul secondo foglio 22. The processing apparatus 1 also preferably comprises a second calender 9, upstream of the first calender 2 and of the gluing calender 6, and suitable for carrying out the corrugation on the second sheet 22.
La seconda calandra 9 comprendente il secondo cilindro 4 e un terzo cilindro 10 a sua volta ondulato. Il terzo cilindro ha inoltre preferibilmente dimensioni inferiori al primo ed à ̈ opportunamente ammortizzato, come descritto nel paragrafo 18 e in Fig. 1 del brevetto Europeo EP-B-0970805. The second calender 9 comprising the second cylinder 4 and a third cylinder 10 in turn corrugated. Furthermore, the third cylinder has preferably smaller dimensions than the first and is suitably cushioned, as described in paragraph 18 and in Fig. 1 of the European patent EP-B-0970805.
Il secondo e terzo cilindro 4 e 10 sono inoltre preferibilmente in acciaio e riscaldati internamente a vapore, in modo atto a consentire l’ondulazione del secondo foglio 22. The second and third cylinders 4 and 10 are also preferably made of steel and heated internally by steam, so as to allow the corrugation of the second sheet 22.
Inoltre, l’elevata temperatura del secondo cilindro 4 influisce anche sull’incollaggio dei due fogli 21 e 22 e consente che avvengano le corrette reazioni fisico-chimiche che consentono lo stesso incollaggio. Furthermore, the high temperature of the second cylinder 4 also affects the bonding of the two sheets 21 and 22 and allows the correct physico-chemical reactions to take place which allow the same bonding.
Il primo cilindro 3 à ̈ invece sostanzialmente a temperatura ambiente e non à ̈ riscaldato, differentemente da quanto accade negli apparati noti, che comprendono un corrispondente cilindro in acciaio riscaldato internamente. The first cylinder 3, on the other hand, is substantially at room temperature and is not heated, unlike what happens in known apparatuses, which include a corresponding internally heated steel cylinder.
Possono poi essere previsti ulteriori cilindri di alimentazione 11, atti a orientare i fogli 21, 22 e la membrana 20 ed eventualmente anche a scaldare la stessa o lo strato di colla 23. Further feeding cylinders 11 can then be provided, adapted to orient the sheets 21, 22 and the membrane 20 and possibly also to heat the same or the layer of glue 23.
Non si rendono invece necessari cilindri pressori atti a contrastare il primo cilindro 3, in contrasto alla forza applicata dallo stesso in quanto parte della prima calandra 2. Il cilindro 3 ha infatti un’elevata resistenza alla flessione ed à ̈ anche opportunamente bombato in particolare il diametro della porzione centrale à ̈ diverso dal diametro delle porzioni periferiche. On the other hand, pressure cylinders are not necessary to counteract the first cylinder 3, in contrast to the force applied by it as part of the first calender 2. The cylinder 3 has in fact a high resistance to bending and is also suitably rounded in particular the diameter of the central portion is different from the diameter of the peripheral portions.
Il funzionamento dell’apparato di lavorazione sopra descritto in senso strutturale, à ̈ il seguente. The operation of the processing apparatus described above in a structural sense is as follows.
L’apparato 1 à ̈ attivato e vengono inseriti il primo foglio 21 ed il secondo foglio 22 attraverso gli appositi percorsi definiti dai cilindri di alimentazione 11. The apparatus 1 is activated and the first sheet 21 and the second sheet 22 are inserted through the appropriate paths defined by the feed cylinders 11.
In particolare il secondo foglio 22 passa innanzitutto attraverso la seconda calandra 9, dove viene ondulato dalla pressione, dalle superficie ondulate e dal riscaldamento del secondo cilindro 4 e del terzo cilindro 10. In particular, the second sheet 22 first passes through the second calender 9, where it is corrugated by the pressure, by the wavy surfaces and by the heating of the second cylinder 4 and of the third cylinder 10.
Il secondo foglio 22 Ã ̈ quindi ondulato e attraversa i mezzi di spalmatura 5, che spalmano, per mezzo della calandra di incollaggio 6, del cilindro di incollaggio 7 e dalla vasca di incollaggio 8, uno strato di colla 23 sul secondo foglio 22. The second sheet 22 is therefore corrugated and passes through the spreading means 5, which spread, by means of the gluing calender 6, the gluing cylinder 7 and from the gluing tank 8, a layer of glue 23 on the second sheet 22.
Il secondo foglio 22 includente lo strato di colla 23 ed il primo foglio 21 passano quindi attraverso la prima calandra 2, dove sono reciprocamente incollati per mezzo della pressione del primo cilindro 3 e del secondo cilindro 4. The second sheet 22 including the layer of glue 23 and the first sheet 21 then pass through the first calender 2, where they are mutually glued by means of the pressure of the first cylinder 3 and of the second cylinder 4.
La prima calandra 2 esercita quindi una pressione ed un calore sufficienti a consentire l’incollaggio dei fogli 21 e 22 che formano quindi un'unica membrana in cartone ondulato 20. The first calender 2 therefore exerts a pressure and heat sufficient to allow the gluing of the sheets 21 and 22 which thus form a single corrugated cardboard membrane 20.
L'invenzione consegue importanti vantaggi. The invention achieves important advantages.
Si à ̈ infatti verificato che il primo cilindro 3, realizzato nei materiali indicati, presenta frequenze critiche molto elevate che non sono sostanzialmente mai raggiunte dal cilindro stesso. It has in fact been verified that the first cylinder 3, made of the materials indicated, has very high critical frequencies which are substantially never reached by the cylinder itself.
Non si verificano quindi le elevate vibrazioni che potrebbero portare alla rottura dei fogli 21 e 22, nemmeno se gli stessi hanno una grammatura molto ridotta. Therefore, the high vibrations which could lead to the breaking of the sheets 21 and 22 do not occur, even if they have a very low weight.
Inoltre, il primo cilindro 3, presenta una massa notevolmente inferiore ai cilindri in acciaio e non provoca quindi rotture nemmeno se raggiunge la detta velocità critica. Furthermore, the first cylinder 3 has a mass considerably lower than the steel cylinders and therefore does not cause breakage even if it reaches the said critical speed.
Nonostante la leggerezza, il primo cilindro 3 Ã ̈ inoltre in grado di apportare sforzi elevati e almeno pari a quelli di un cilindro in acciaio. Lo stesso non necessita quindi di un apposito cilindro pressore. Despite its lightness, the first cylinder 3 is also capable of making high efforts and at least equal to those of a steel cylinder. It therefore does not require a special pressure cylinder.
Sì à ̈ inoltre verificato che i fogli 21 e 22 sono incollati nonostante il primo cilindro 21 sia sostanzialmente a temperatura ambiente, come precedentemente citato. Yes, it has also been verified that the sheets 21 and 22 are glued despite the fact that the first cylinder 21 is substantially at room temperature, as previously mentioned.
Tale effetto tecnico à ̈ dovuto al fatto che lo stesso primo cilindro 3 à ̈ in materiale isolante e non asporta calore allo strato di colla 23. Differentemente, i cilindri noti in acciaio devono essere riscaldati o provocano un raffreddamento troppo elevato dello strato di colla. This technical effect is due to the fact that the first cylinder 3 itself is made of insulating material and does not remove heat from the glue layer 23. On the other hand, known steel cylinders must be heated or cause too high a cooling of the glue layer.
L'invenzione à ̈ suscettibile di varianti rientranti nell'ambito del concetto inventivo. The invention is susceptible of variants falling within the scope of the inventive concept.
In particolare l’invenzione à ̈ utilizzabile anche per la produzione di cartone multistrato, fogli accoppiati, pannelli in carta, in tutti i casi in cui almeno due strati cartacei devono essere impegnati tra loro per incollaggio a caldo tra calandre o altre lavorazioni ancora relative a fogli in materiale cartaceo. In particular, the invention can also be used for the production of multilayer cardboard, laminated sheets, paper panels, in all cases in which at least two paper layers must be engaged together by hot gluing between calenders or other related processes. in paper sheets.
Tutti i dettagli sono sostituibili da elementi equivalenti ed i materiali, le forme e le dimensioni possono essere qualsiasi. All the details can be replaced by equivalent elements and the materials, shapes and dimensions can be any.
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- 2011-07-04 IT IT001242A patent/ITMI20111242A1/en unknown
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