ITMI20112153A1 - Dispositivo a mandrino per l'avvolgimento e rimozione di bobine senz'anima - Google Patents

Description

“Dispositivo a mandrino per l’avvolgimento e rimozione di bobine senz’animaâ€

Descrizione

La presente invenzione concerne un dispositivo a mandrino per l’avvolgimento e rimozione di bobine senz’anima di materiale nastriforme o in foglio. In particolare, il dispositivo a mandrino secondo l’invenzione à ̈ adatto all’avvolgimento in modalità “senz’anima†di film di polietilene lineare a bassa densità estensibile (LLDPE).

Sono noti mandrini di tipo pneumatico per l’avvolgimento di bobine senz’anima. Tali mandrini comprendono una parete cilindrica esterna sulla quale viene progressivamente avvolto il film destinato a generare una corrispondente bobina senz’anima, il film plastico provenendo direttamente da una linea di produzione o da una grossa bobina per essere avvolto in bobine di dimensioni minori.

Sulla parete cilindrica esterna à ̈ ricavata una pluralità di aperture collegate ad un circuito per l’erogazione di aria in pressione. Durante il funzionamento, al termine di un ciclo di avvolgimento di una bobina, attraverso le suddette aperture viene erogata aria la cui pressione induce la bobina di film a distaccarsi dalla parete cilindrica del mandrino attorno a cui à ̈ avvolta. In altre parole, la bobina viene leggermente espansa elasticamente in misura sufficiente e per il tempo necessario a consentirne la rimozione dal mandrino.

E’ altresì noto un mandrino di tipo espansibile, dotato di elementi proiettabili che sono mobili radialmente rispetto ad un asse longitudinale del mandrino. Gli elementi proiettabili cooperano con un elemento tubolare elastico alloggiato in una cavità interna del mandrino e collegato operativamente ad un circuito pneumatico. Quando il circuito pneumatico invia aria in pressione nell’elemento tubolare, quest’ultimo si espande inducendo gli elementi proiettabili a sporgersi radialmente in una configurazione espansa. In tale configurazione avvengono le operazioni di avvolgimento del film. Al termine dell’avvolgimento, l’elemento tubolare elastico viene rilasciato in una sua configurazione di riposo che richiama all’interno del mandrino gli elementi proiettabili che vengono così mossi radialmente in una configurazione ritratta.

Difetti dei mandrini noti sopra descritti sono dati dalla rumorosità associata all’utilizzo di aria compressa, dai costi operativi necessari per la produzione e gestione dell’aria compressa necessaria al relativo funzionamento, dai costi di manutenzione per riparare possibili perdite nel circuito pneumatico. Inoltre, nel caso del mandrino noto di tipo espansibile, ricorrono spesso problemi di vibrazioni durante la rotazione, causate da uno scarso equilibrio dinamico del mandrino dovuto alla sua conformazione strutturale.

Gli elementi proiettabili radialmente, nella configurazione espansa, non sono in grado di definire una superficie d’appoggio che consenta di ottenere un avvolgimento del film in maniera ottimale. In altre parole, gli elementi proiettabili, nella configurazione espansa, risultano separati l’uno dall’altro così da definire una superficie d’appoggio discontinua per il film, il quale non viene avvolto in maniera uniforme e regolare. Inoltre, in corrispondenza delle zone di contatto tra la bobina e gli elementi proiettabili, gli strati sovrapposti di film avvolto risultano mutuamente pressati e sollecitati in misura maggiore rispetto alle restanti zone, ciò a detrimento della qualità della bobina ottenuta.

Uno scopo dell’invenzione à ̈ migliorare i mandrini noti.

Un altro scopo dell’invenzione à ̈ di fornire un dispositivo a mandrino che consenta di generare bobine di film in maniera ottimale, cioà ̈ di avvolgere il film il più possibile in modo uniforme e regolare, e, allo stesso tempo, di evitare i costi e problemi che invece sono causati dall’utilizzo di aria compressa.

Un ulteriore scopo dell’invenzione à ̈ di fornire un dispositivo a mandrino dalla configurazione strutturale semplice ed altrettanto efficace, ed in grado di ridurre drasticamente le vibrazioni dinamiche durante la rotazione.

Secondo l’invenzione, à ̈ previsto un dispositivo a mandrino come definito nella rivendicazione 1.

Il dispositivo secondo l’invenzione consente di superare gli inconvenienti dello stato della tecnica e di raggiungere gli scopi sopramenzionati.

L’invenzione potrà essere meglio compresa ed attuata con riferimento agli allegati disegni, che ne illustrano una forma esemplificativa e non limitativa di attuazione, in cui:

La Figura 1 à ̈ una vista prospettica di un dispositivo a mandrino secondo l’invenzione in una configurazione assialmente ritratta, provvisto di elementi a tegolo disposti in una posizione radialmente espansa;

La Figura 2 Ã ̈ una vista prospettica del dispositivo a mandrino in una configurazione assialmente estesa con gli elementi a tegolo in posizione radialmente contratta;

Le Figure 3 e 4 sono analoghe alle Figure 1 e 2 rispettivamente ma in cui sono stati rimossi alcuni elementi a tegolo per rendere visibili parti interne del dispositivo a mandrino;

La Figura 5 Ã ̈ una vista prospettica ed interrotta del dispositivo a mandrino nella configurazione assialmente ritratta, in cui sono stati rimossi tutti gli elementi a tegolo;

La Figura 6 à ̈ una vista frontale del dispositivo a mandrino in cui à ̈ visibile una flangia di attacco per il montaggio del dispositivo a mandrino su una linea di produzione;

La Figura 7 Ã ̈ una sezione longitudinale, presa lungo il piano VII-VII in Figura 6 del dispositivo a mandrino nella configurazione assialmente contratta , in cui gli elementi a tegolo sono in posizione radialmente espansa;

La Figura 8 Ã ̈ un particolare ingrandito di Figura 7;

La Figura 9 Ã ̈ una sezione longitudinale del dispositivo a mandrino nella configurazione assialmente estesa;

Le Figure 10 e 10A sono particolari ingranditi di Figura 9;

Le Figura 11 à ̈ una vista dall’alto di un elemento a tegolo, nella posizione radialmente espansa;

La Figura 12 à ̈ una vista dal basso dell’elemento a tegolo di Figura 11 scorrevolmente connesso ad un elemento a piastra di azionamento tramite una porzione di guida conformata ad “U†;

La Figura 13 à ̈ una vista laterale dell’elemento a tegolo accoppiato alla rispettiva piastra di azionamento tramite la porzione di guida ad “U†;

La Figura 14 Ã ̈ una sezione longitudinale presa lungo il piano XIV-XIV in Figura 11;

Le Figure 15 e 16 sono viste rispettivamente da sinistra e da destra del dispositivo a mandrino in Figura 13;

La Figura 17 à ̈ una vista dall’alto di un elemento a tegolo nella posizione radialmente ritratta, in cui à ̈ visibile parte dell’elemento a piastra di azionamento;

La Figura 18 à ̈ una vista dal basso che mostra il gruppo comprendente l’elemento a tegolo ed i rispettivi elemento a piastra di azionamento e porzione di guida ad “U†;

La Figura 19 Ã ̈ una vista laterale del suddetto gruppo;

La Figura 20 Ã ̈ una sezione longitudinale presa lungo il piano XX-XX in Figura 17;

Le Figure 21 e 22 sono viste rispettivamente da destra e da sinistra del gruppo di dispositivo a mandrino in Figura 19;

Le Figure 23 e 24 mostrano parte di un gruppo di supporto incluso nel dispositivo a mandrino e configurato per supportare e muovere gli elementi a tegolo;

La Figura 25 Ã ̈ una vista laterale del dispositivo a mandrino nella configurazione assialmente ritratta in cui gli elementi a tegolo sono in posizione radialmente espansa;

La Figura 26 Ã ̈ una sezione trasversale presa lungo il piano XXVI-XXVI in Figura 25;

La Figura 27 Ã ̈ una sezione trasversale presa lungo il piano XXVII-XXVII in Figura 25;

La Figura 28 Ã ̈ una sezione trasversale presa lungo il piano XXVIII-XXVIII in Figura 25;

La Figura 29 Ã ̈ una vista laterale del dispositivo a mandrino nella configurazione assialmente estesa e gli elementi a tegolo in posizione radialmente contratta;

La Figura 30 Ã ̈ una sezione trasversale presa lungo il piano XXX-XXX in Figura 29;

La Figura 31 Ã ̈ una sezione trasversale presa lungo il piano XXXI-XXXI in Figura 29;

La Figura 32 Ã ̈ una sezione trasversale presa lungo il piano XXXII-XXXII in Figura 20.

Con riferimento alle Figure allegate à ̈ mostrato un dispositivo a mandrino 1 che consente di ottenere, e successivamente rimuovere, bobine senz’anima avvolgendo un materiale nastriforme o in foglio, in particolare un film di polietilene lineare a bassa densità estensibile (LLDPE). Le bobine senz’anima, non avendo al proprio interno alcun elemento tubolare di supporto, ad esempio di cartone, sono utilizzate in misura sempre più diffusa, grazie al loro minor costo e minimo impatto ambientale. Tali bobine trovano impiego soprattutto nel settore dell’imballaggio per l’avvolgimento di carichi pallettizzati o di merci in generale.

Il dispositivo a mandrino 1, come sarà descritto in dettaglio nel seguito, à ̈ configurato per poter variare le proprie dimensioni trasversali, vale a dire per poter modificare l’ampiezza della sua sezione traversale, passando da una configurazione ad ampiezza trasversale massima, visibile in Figura 1, in cui viene eseguito l’avvolgimento del film, ad una configurazione ad ampiezza trasversale minima, visibile in Figura 2, nella quale la bobina senz’anima appena formata può essere facilmente sfilata dal dispositivo a mandrino 1. Il dispositivo a mandrino 1 à ̈ provvisto di elementi espansibili 2, in particolare conformati a tegolo, atti a ricevere in appoggio il film da avvolgere, e mobili tra una posizione radialmente espansa A (mostrata in Figura 1) ed una posizione radialmente contratta B (mostrata in Figura 2), a cui corrispondono rispettivamente una configurazione assialmente ritratta C ed una configurazione assialmente estesa D del dispositivo a mandrino 1. Il dispositivo a mandrino 1 comprende una prima estremità 8, in cui à ̈ prevista una flangia 10 per il montaggio su una linea di produzione, ed una seconda estremità 9 dalla quale vengono estratte le bobine una volta ottenute.

Ciascun elemento espansibile o elemento a tegolo 2, come meglio mostrato nelle Figure da 11 a 22, comprende una rispettiva parete di appoggio 4 su cui poggia il film durante le operazioni di avvolgimento. La parete di appoggio 4 ha una superficie esterna che à ̈ parte di una superficie cilindrica. La parete di appoggio 4 ha una forma rastremata e comprende un primo bordo di estremità 5 ed un secondo bordo di estremità 6 mutuamente opposti e giacenti su rispettivi piani ortogonali all’asse di rotazione R. Il primo bordo 5 ha un’estensione maggiore rispetto al secondo bordo 6, come meglio visibile nelle Figure 11, 15, 16, 17, 21 e 22.

La parete di appoggio 4 ha una coppia di bordi laterali 7, estendentisi tra il primo bordo di estremità 5 ed il secondo bordo di estremità 6, ed inclinati rispetto all’asse di rotazione R. I bordi laterali 7 sono mutuamente inclinati a divergere secondo una direzione che va dal secondo bordo 6 al primo bordo 5, come ben visibile ad esempio in Figura 11. Grazie a questa configurazione geometrica, l’insieme degli elementi a tegolo 2 opportunamente posizionati uno rispetto all’altro definisce, nella posizione radialmente espansa A una parete cilindrica continua.

Gli elementi a tegolo 2 sono disposti opportunamente in modo da definire corrispondentemente un primo gruppo ed un secondo gruppo di elementi a tegolo.

In particolare, ma in maniera non limitativa, sono previsti in tutto sei elementi a tegolo 2, suddivisi in un primo gruppo ed un secondo gruppo ciascuno dei quali comprende tre elementi a tegolo.

Il primo gruppo comprende elementi a tegolo 2 che sono orientati con i rispettivi primi bordi 5 posti in prossimità della prima estremità 8 del dispositivo a mandrino 1, e con i secondi bordi 6 posti in prossimità della seconda estremità 9 del dispositivo a mandrino 1.

Il secondo gruppo comprende elementi a tegolo 2 orientati in maniera opposta rispetto a come sono orientati gli elementi a tegolo 2 del primo gruppo. In altre parole, gli elementi a tegolo 2 del secondo gruppo sono orientati con i rispettivi primi bordi 5 posti in prossimità della seconda estremità 9, e con i secondi bordi 6 posti in prossimità della prima estremità 8 del dispositivo a mandrino 1.

Gli elementi a tegolo 2 del primo gruppo sono equamente distribuiti attorno all’asse di rotazione R a 120° l’uno dall’altro alternandosi con gli elementi a tegolo 2 del secondo gruppo. In altre parole, ciascuno elemento a tegolo 2 del primo gruppo à ̈ interposto tra due adiacenti elementi a tegolo 2 del secondo gruppo, e viceversa. Quando il dispositivo à ̈ nella configurazione assialmente ritratta C, ciascun primo bordo 5 del primo gruppo à ̈ interposto tra due adiacenti secondi bordi 6 degli elementi a tegolo 2 del secondo gruppo, come meglio visibile nella Figura 26.

Nella posizione radialmente espansa A, ciascun bordo laterale 7 di un elemento a tegolo 2 à ̈ a contatto e combacia esattamente con un rispettivo bordo laterale 7 di un elemento a tegolo 2 ad esso adiacente. Grazie a questa configurazione geometrica e strutturale, gli elementi a tegolo 2, nella posizione radialmente espansa A, sono in contatto ciascuno con gli elementi a tegolo 2 adiacenti, così da definire in maniera continua un’unica parete avente esternamente una superficie 11 cilindrica avente un raggio di curvatura V1 (vedi Figura 26) su cui può essere avvolto il film. Il raggio di curvatura V1, quindi, à ̈ anche la distanza della superficie 11 dall’asse di rotazione R quando gli elementi a tegolo 2 sono nella posizione radialmente espansa A.

In altre parole, nella posizione radialmente espansa, le pareti di appoggio 4 sono mutuamente contigue ed a contatto così da definire la superficie 11 che à ̈ una superficie continua di appoggio su cui à ̈ avvolgibile il film. Quando il dispositivo viene azionato verso la configurazione assialmente estesa D, gli elementi a tegolo 2 del secondo gruppo vengono mossi con una componente di spostamento parallela all’asse di rotazione R e contemporaneamente con una componente di spostamento radiale verso l’asse di rotazione R, come risulterà più in dettaglio dalla descrizione che segue. In tal modo, i bordi laterali 7 del primo gruppo e quelli del secondo gruppo risultano mutuamente separati di una certa distanza. Mentre gli elementi a tegolo 2 del secondo gruppo sono soggetti ad un movimento dotato sia di una componente radiale che di una componente assiale, gli elementi a tegolo 2 del primo gruppo sono sottoposti ad un movimento avente componente solo radiale. In altre parole, gli elementi a tegolo 2 del primo gruppo, sia nella posizione radialmente contratta B che in quella radialmente espansa A, rimangono in prossimità della prima estremità 8, vale a dire non modificano la propria posizione in senso longitudinale, ma variano soltanto la loro distanza dall’asse di rotazione R.

Nella posizione radialmente contratta B, tutti gli elementi a tegolo 2 risultano più prossimi all’asse di rotazione R. Più precisamente, la linea mediana della superficie esterna di ciascun elemento a tegolo 2, nella posizione radialmente contratta B, à ̈ ad una distanza V2 dall’asse di rotazione R, dove ovviamente la distanza V2 à ̈ minore del raggio di curvatura V1. Lo spostamento radiale degli elementi a tegolo 2 viene ottenuto grazie all’accoppiamento di elementi di guida 13 ed elementi a piastra 30 di azionamento che verranno dettagliati nel seguito.

A ciascun elemento a tegolo 2 à ̈ fissato un rispettivo elemento di guida 13 che si estende longitudinalmente parallelamente all’asse di rotazione R. L’elemento di guida 13 ha sostanzialmente una forma ad “U†con una parete di fondo destinata ad aderire ed essere fissata alla superficie interna dell’elemento a tegolo 2, ed una coppia di pareti laterali 15 mutuamente distanziate e parallele che definiscono una cavità di guida 14 (vedi Figura 16) rivolta verso l’asse di rotazione R.

Su ciascun elemento di guida 13 à ̈ montata una coppia di perni inseguitori 16, orientati trasversalmente rispetto all’asse di rotazione R ed estendentisi da una parete laterale 15 all’altra, la cui funzione verrà descritta nel seguito.

Vengono ora descritte più in dettaglio le parti del dispositivo a mandrino 1 che rendono possibile l’azionamento degli elementi a tegolo 2 tra la posizione radialmente espansa A e la posizione radialmente contratta B.

Il dispositivo a mandrino 1 comprende un gruppo di supporto 3, estendentesi lungo l’asse di rotazione R, che serve a supportare ed azionare gli elementi a tegolo 2. Il gruppo di supporto 3, durante il funzionamento, à ̈ messo in rotazione attorno all’asse di rotazione R trascinando con sé in rotazione gli elementi a tegolo 2. Parte del gruppo di supporto 3 à ̈ meglio visibile nelle Figure 23 e 24.

Il gruppo di supporto 3 comprende una prima parte di supporto 12 che à ̈ fissata alla flangia 10, quindi à ̈ vincolata assialmente e può soltanto ruotare attorno all’asse di rotazione R, ed una seconda parte di supporto 17, che può muoversi anche assialmente, lungo l’asse di rotazione R per mezzo di opportuni mezzi spintori associati al dispositivo 1. In questo modo, il gruppo di supporto 3 può passare dalla configurazione assialmente ritratta C alla configurazione assialmente estesa D, alle quali corrispondono rispettivamente la posizione radialmente contratta B e la posizione radialmente espansa A degli elementi estensibili 2.

La seconda parte di supporto 17 à ̈ mobile coassialmente rispetto alla prima parte 12. In particolare, la prima parte di supporto 12, assialmente stazionaria, ha una forma sostanzialmente tubolare avente una diametro interno D1 ed un diametro esterno D2. La seconda parte di supporto 17, assialmente mobile, comprende una porzione tubolare minore 18, conformata per essere scorrevolmente ricevuta all’interno della prima parte di supporto 17, ed una porzione tubolare maggiore 19, avente un ulteriore diametro esterno D3 sostanzialmente uguale al sopramenzionato diametro esterno D2. La porzione tubolare minore 18, per poter penetrare all’interno della prima parte di supporto 12, ha un ancora ulteriore diametro esterno D4 sostanzialmente uguale o leggermente minore del diametro interno D1.

Oltre ai mezzi spintori, che agiscono per portare il dispositivo a mandrino 1 nella configurazione assialmente estesa D, sono previsti elementi a molla per richiamare la seconda parte di supporto 17 verso la prima parte di supporto 12, e riportare quindi il dispositivo a mandrino 1 nella configurazione assialmente ritratta C.

Sulla prima parte di supporto 12, in prossimità della prima estremità 8, sono solidalmente previste porzioni di trattenimento 21 (vedi Figura 10), ciascuna proiettantesi ortogonalmente rispetto all’asse di rotazione R, e conformata per accoppiarsi con una prima sede 22 (vedi anche figura 14) ricavata in un corrispondente elemento di guida 13. L’accoppiamento tra la porzione di trattenimento 21 e la prima sede 22 consente il movimento radiale dell’elemento a tegolo 2 ma ne impedisce il movimento assiale parallelamente all’asse di rotazione R.

Sulla porzione tubolare maggiore 19, in prossimità della seconda estremità 9, sono solidalmente previste ulteriori porzioni di trattenimento 31 (vedi Figura 10A), ciascuna proiettantesi ortogonalmente rispetto all’asse di rotazione R, e conformata per accoppiarsi, con possibilità di movimento radiale, con una rispettiva prima sede 22 di un corrispondente elemento di guida 13. Grazie all’accoppiamento tra l’ulteriore porzione di trattenimento 31 e la rispettiva prima sede 22, il corrispondente l’elemento a tegolo 2 viene trascinato parallelamente all’asse di rotazione R quando la seconda parte di supporto 17 viene mossa assialmente. E’ da notare quindi che le ulteriori porzioni di trattenimento 31 sono accoppiate alle prime sedi 22 degli elementi a tegolo 2 del secondo gruppo, vale a dire gli elementi a tegolo 2 che possono muoversi anche con una componente di spostamento parallela all’asse di rotazione R.

Ciascun elemento di guida 13 comprende inoltre una porzione di riscontro 23, proiettantesi parallelamente all’asse di rotazione R e mobile all’interno di una rispettiva seconda sede 24, ricavata in prossimità della prima estremità 8 – per gli elementi a tegolo 2 del primo gruppo - e all’interno di una rispettiva ulteriore seconda sede 25, ricavata in prossimità della seconda estremità 9, – per gli elementi a tegolo 2 del secondo gruppo.

Le seconde sedi 24 e le ulteriori secondi sedi 25 sono configurate per consentire alle porzioni di riscontro 23 una libertà di movimento radiale limitato tra una posizione più prossima ed una posizione più distante rispetto all’asse di rotazione R, corrispondentemente alla posizione radialmente espansa A e la posizione radialmente contratta B.

Il gruppo di supporto 3 Ã ̈ provvisto di elementi a piastra di azionamento 30 configurati per azionare ciascuno un rispettivo elemento a tegolo 2, muovendolo dalla posizione radialmente espansa A alla posizione radialmente contratta B e viceversa.

Gli elementi a piastra 30 sono distribuiti attorno all’asse di rotazione R, si estendono parallelamente a quest’ultimo e giacciono su rispettivi piani passanti per l’asse di rotazione R e distribuiti radialmente a quest’ultimo.

Ciascun elemento a piastra 30 à ̈ ricevuto, in maniera relativamente scorrevole, all’interno di una rispettivo elemento di guida 13 di un elemento a tegolo 2.

In ciascun elemento a piastra 30 Ã ̈ ricavata una coppia di asole 20 che fungono da elementi a profilo di camma cooperanti ciascuno con un rispettivo perno inseguitore 16 previsto su un corrispondente elemento a tegolo 2.

In particolare, le asole 20 si estendono da zone più estreme a zone più interne dell’elemento a piastra 30 e sono inclinate in maniera discendente secondo un senso che va dalla prima estremità 8 verso la seconda estremità 9 del dispositivo 1. Grazie a questa configurazione, un movimento relativo tra le asole 20 ed i rispettivi perni inseguitori 16 che le attraversano determina un movimento degli elementi a tegolo 2 in direzione radiale, vale a dire un movimento di avvicinamento a, o allontanamento da, l’asse di rotazione R.

Gli elementi a piastra 30 di azionamento sono raggruppabili in un primo insieme ed un secondo insieme. Gli elementi a piastra 30 del primo insieme sono fissati alla porzione tubolare maggiore 19 e vengono quindi trascinati dalla seconda parte di supporto 17 in direzione parallela all’asse di rotazione R. Gli elementi a piastra 30 del primo insieme sono quindi mobili assialmente.

Gli elementi a piastra 30 del secondo insieme sono invece fissati alla prima parte di supporto 12 del gruppo di supporto 3, e sono quindi in posizione assialmente stazionaria. Gli elementi a piastra 30 del secondo insieme quindi vengono soltanto trascinati in rotazione attorno all’asse di rotazione R.

Gli elementi a piastra 30 del primo insieme sono accoppiati ciascuno scorrevolmente ad un elemento a tegolo 2 del primo gruppo, mentre gli elementi a piastra 30 del secondo insieme sono ciascuno scorrevolmente accoppiato ad un elemento a tegolo 2 del secondo gruppo.

La posizione radiale relativa tra gli elementi a piastra 30 e gli elementi a tegolo 2 Ã ̈ chiaramente visibile nelle Figure da 26 a 28 (posizione radiale espansa A), e nelle Figure da 30 a 32 (posizione radiale contratta B).

Viene ora descritto il funzionamento del dispositivo a mandrino 1. Prima di iniziare le operazioni di avvolgimento del film, il dispositivo a mandrino 1 deve essere portato nella configurazione assialmente ritratta C, a cui corrisponde la posizione radialmente espansa A degli elementi a tegolo 2.

Richiamando la seconda parte di supporto 17 mobile del gruppo di supporto 3 verso la prima estremità 8 –introducendo quindi l’intera porzione tubolare minore 18 nella prima parte di supporto 12 stazionaria, vengono mossi assialmente sia gli elementi a piastra 30 di azionamento del primo insieme sia gli elementi a tegolo 2 del secondo gruppo. In tal modo, gli elementi a piastra 30 di azionamento del primo insieme nel loro movimento verso la configurazione assialmente ritratta C, impongono, per mezzo delle asole 20 inclinate, un movimento centrifugo ai rispettivi perni inseguitori 16 e quindi determinano un espansione dei relativi elementi a tegolo 2 del primo gruppo verso la posizione radialmente espansa A. Gli elementi a tegolo 2 del secondo gruppo invece, trascinati assialmente per mezzo dell’accoppiamento tra ulteriori porzioni di trattenimento 31 e prime sedi 22, scorrono rispetto agli elementi a piastra di azionamento 30 del secondo insieme che sono assialmente. In questo caso, mentre le rispettive asole 20 sono stazionarie, sono i perni inseguitori 16 che avanzano all’interno di quest’ultime lungo percorsi inclinati che determinano un allontanamento radiale, rispetto all’asse di rotazione R, dei rispettivi elementi a tegoli 2 del secondo gruppo rispetto. Progressivamente viene quindi ridotta la distanza tra gli elementi a tegolo 2 del primo gruppo e quelli del secondo gruppo, fino ad ottenere il contatto mutuo dei rispettivi bordi laterali 7 in modo da ottenere una perfetta parete continua cilindrica su cui può essere avvolto il film. Grazie al dispositivo a mandrino così configurato, viene definita una superficie continua su cui può esser avvolto il film in maniera uniforme e regolare, evitando l’insorgere di zone più compresse e zone meno compresse del film come invece accade nei dispositivi meccanici dello stato dell’arte. Vengono altresì impediti fenomeni di ovalizzazione delle bobine.

Una volta terminato l’avvolgimento del film, il gruppo di supporto 3 viene azionato tramite gli appositi spintori per ottenere la configurazione assialmente estesa D. Il movimento relativo tra gli elementi di guida 13 ed i rispettivi elementi a piastra 30 di azionamento determina un avvicinamento degli elementi a tegolo 2 all’asse di rotazione R, riducendo così la dimensione trasversale del dispositivo a mandrino 1 in corrispondenza della bobina formata che, pertanto, à ̈ totalmente libera per essere sfilata da quest’ultimo.

A differenza dei mandrini pneumatici dello stato della tecnica che per consentire l’estrazione di una bobina appena formata sottopongono quest’ultima ad uno stress meccanico per effetto dell’aria in pressione espulsa, il dispositivo a mandrino 1 secondo l’invenzione consente di eseguire dolcemente un’operazione di estrazione delle bobine formate che non vengono assoggettate a nessun tipo di sollecitazione meccanica, tutto ciò a vantaggio della qualità delle bobine ottenute.

Inoltre, viene notevolmente ridotto il livello di rumorosità che invece nel caso dell’utilizzo di aria compressa nei mandrini pneumatici à ̈ molto elevato, e vengono inoltre evitati i costi operativi necessari per la produzione e gestione dell’aria compressa necessaria al funzionamento dei mandrini pneumatici, ed i connessi costi di manutenzione per riparare possibili perdite nei circuiti pneumatici.

Inoltre, il dispositivo a mandrino 1 secondo l’invenzione, configurato strutturalmente così come descritto, à ̈, rispetto ai dispositivi a mandrino noti dinamicamente più equilibrato così da ridurre notevolmente eventuali vibrazioni durante la rotazione.

Sono possibili varianti e/o aggiunte a quanto sopra descritto ed illustrato nei disegni allegati. Ad esempio, à ̈ possibile avere un diverso numero di elementi espansibili 2 anziché sei, e vari elementi del dispositivo 1 possono essere sostituite da ulteriori elementi tecnicamente equivalenti senza per questo uscire dall’ambito dell’invenzione. Ad esempio à ̈ possibile prevedere un diverso ed equivalente meccanismo di azionamento degli elementi espansibili 2. E’ possibile configurare e dimensionare il dispositivo in modo desiderato in funzione della particolare applicazione a cui à ̈ destinato. Inoltre, i materiali usati per la costruzione del dispositivo 1 possono essere scelti a seconda delle esigenze purché adatti allo specifico uso a cui sono destinati.

Claims (10)

1. RIVENDICAZIONI 1. Dispositivo a mandrino per l’avvolgimento e rimozione di bobine senz’anima di materiale in foglio o nastriforme, in particolare film di polietilene lineare a bassa densità estensibile (LLDPE), comprendente: - un gruppo di supporto (3) estendentesi lungo, e girevole attorno ad, un asse di rotazione (R); - elementi espansibili (2) supportati da detto gruppo di supporto (3) ed atti a ricevere in appoggio detto film da avvolgere, - detti elementi espansibili (2) essendo mobili, rispetto a detto asse di rotazione (R), tra una posizione radialmente espansa (A), nella quale può avvenire l’avvolgimento di detto film per generare una bobina senz’anima, ed una posizione radialmente contratta (B) che consente la rimozione di detta bobina senz’anima una volta ottenuta, CARATTERIZZATO DAL FATTO CHE detti elementi espansibili (2) comprendono rispettive pareti di appoggio (4) per detto film che, in detta posizione radialmente espansa (A), sono mutuamente contigue così da definire una superficie continua di contatto (11) su cui à ̈ avvolgibile detto film.
2. 2. Dispositivo a mandrino secondo la rivendicazione 1, in cui detti elementi espansibili (2) comprendono primi elementi espansibili, mobili radialmente rispetto a detto asse di rotazione (R), e secondi elementi espansibili (2) mobili con una componente di spostamento radiale e con una componente di spostamento parallela rispetto a detto asse di rotazione (R).
3. 3. Dispositivo a mandrino secondo la rivendicazione 2, in cui detti primi elementi espansibili (2) e detti secondi elementi espansibili (2) sono distribuiti attorno a detto asse di rotazione (R) in maniera alternata.
4. 4. Dispositivo a mandrino secondo la rivendicazione 2 oppure 3, in cui dette pareti di appoggio (4) hanno una forma a tegolo rastremato, e comprendono un primo bordo di estremità (5) ed un secondo bordo di estremità (6) mutuamente opposti e giacenti su rispettivi piani ortogonali a detto asse di rotazione (R), ed una coppia di bordi laterali (7) inclinati rispetto a detto asse di rotazione (R) ed estendentisi tra detto primo bordo di estremità (5) e detto secondo bordo di estremità (6), detto primo bordo di estremità (5) avendo un’ampiezza maggiore di detto secondo bordo di estremità (6), i bordi laterali (7) di ciascuna parete di appoggio (4) essendo, in detta posizione radialmente espansa (A), a contatto con rispettivi bordi laterali (7) delle pareti di appoggio adiacenti, ed essendo invece, in detta posizione radialmente espansa (A), distanziati da questi ultimi.
5. 5. Dispositivo secondo la rivendicazione 4, in cui le pareti di appoggio (4) di detti primi elementi espansibili (2) sono orientate in modo che i rispettivi primi bordi di estremità (5), in detta posizione radialmente espansa (A), siano ciascuno interposto tra due adiacenti secondi bordi di estremità (6) delle rispettive pareti di appoggio (4) di detti secondi elementi espansibili (2), ed in cui le pareti di appoggio (4) di detti secondi elementi espansibili (2) sono orientate in modo che i rispettivi primi bordi di estremità (5), in detta posizione radialmente espansa (A), siano ciascuno interposto tra due adiacenti secondi bordi di estremità (6) delle rispettive pareti di appoggio (4) di detti primi elementi espansibili (2).
6. 6. Dispositivo a mandrino secondo una delle rivendicazioni da 1 a 5, in cui detto gruppo di supporto (3) comprende primi mezzi di supporto (12) disposti in posizione assialmente stazionaria rispetto a detto asse di rotazione (R) e secondi mezzi di supporto (17) mobili lungo detto asse di rotazione (R), detti primi (12) e secondi (17) mezzi di supporto essendo reciprocamente mobili tra una configurazione assialmente estesa (C) ed una configurazione assialmente ritratta (D), alle quali corrispondono rispettivamente detta posizione radialmente contratta (B) e detta posizione radialmente espansa (A) di detti elementi estensibili (2), detti secondi mezzi di supporto (17) essendo spostabili lungo detto asse di rotazione (R) tramite appositi mezzi spintori.
7. 7. Dispositivo a mandrino secondo la rivendicazione 6, in cui detti primi mezzi di supporto comprendono una prima unità tubolare (12) sulla quale sono montati, in posizione relativamente solidale, primi elementi a piastra di azionamento (30) estendentisi parallelamente a detto asse di rotazione (R) e giacenti su piani radiali passanti per detto asse di rotazione (R), detti primi elementi a piastra di azionamento (30) essendo meccanicamente accoppiati a porzioni di guida (13) inclusi in detti secondi elementi espansibili (2), ed in cui detti secondi mezzi di supporto comprendono una seconda unità tubolare (17) sulla quale sono montati, in posizione relativamente solidale, secondi elementi a piastra di azionamento (30) estendentisi parallelamente a detto asse di rotazione (R) e giacenti su piani radiali passanti per detto asse di rotazione (R), detti secondi elementi a piastra di azionamento (30) essendo meccanicamente accoppiati a detti primi elementi espansibili (2).
8. 8. Dispositivo secondo la rivendicazione 7, in cui il movimento di detti primi elementi espansibili (2) à ̈ impedito lungo detto asse di rotazione (R), detti primi elementi espansibili (2) essendo assialmente vincolati a detta prima unità tubolare (12), ma essendo mobili radialmente per avvicinarsi a, allontanarsi da, detta prima unità tubolare (12) per raggiungere rispettivamente detta posizione radialmente contratta (B) e detta posizione radialmente espansa (A) , ed in cui detti secondi elementi espansibili (2) sono trascinabili lungo detto asse di rotazione (R) da detta seconda unità tubolare (17) tra detta configurazione assialmente ritratta (C) e detta configurazione assialmente estesa (D), detti secondi elementi espansibili (2) essendo mobili radialmente per avvicinarsi a, allontanarsi da, detta seconda unità tubolare (17) per raggiungere rispettivamente detta posizione radialmente contratta (B) e detta posizione radialmente espansa (A).
9. 9. Dispositivo a mandrino secondo la rivendicazione 7 oppure 8, in cui detta prima unità tubolare (12) e detta seconda unità tubolare (17) sono mutuamente coassiali, e detta seconda unità tubolare (17) comprende una prima porzione (18) avente sezione ridotta conformata per essere ricevuta scorrevolmente all’interno di detta prima unità tubolare (12), ed una seconda porzione (19) avente sezione maggiore, mobile tra detta configurazione assialmente ritratta (C), in cui à ̈ posizionata in prossimità di detta prima unita tubolare (12) e detta configurazione assialmente estesa (D), in cui à ̈ distanziata da detta prima unita tubolare (12).
10. 10. Dispositivo a mandrino secondo una delle rivendicazioni da 7 a 9, in cui in detti primi elementi a piastra di azionamento (30) sono ricavati primi profili a camma (20) cooperanti con elementi inseguitori (16) previsti sulle porzioni di guida (13) di detti secondi elementi espansibili (2), detti primi profili a camma (20) essendo conformati per imprimere a detti secondi elementi espansibili (2) una componente di spostamento radiale in avvicinamento verso detto asse di rotazione (R) quando detti secondo elementi espansibili (2) sono trascinati da detta seconda unità tubolare (17) verso detta configurazione assialmente estesa (D) e viceversa, ed in cui in detti secondi elementi a piastra di azionamento (30) sono ricavati secondi profili a camma (20) cooperanti con ulteriori elementi inseguitori (16) previsti sulle porzioni di guida (13) di detti primi elementi espansibili (2), detti secondi profili a camma (20) essendo conformati per imprimere a detti primi elementi espansibili (2) uno spostamento radiale in avvicinamento verso detto asse di rotazione (R) quando detti secondi elementi a piastra di azionamento (30) sono trascinati da detta seconda unità tubolare (19) verso detta configurazione assialmente estesa (D) e viceversa.