ITMI20120507A1 - Gruppo e procedimento di lavorazione di cartone ondulato - Google Patents

Description

DESCRIZIONE

GRUPPO E PROCEDIMENTO DI LAVORAZIONE DI CARTONE ONDULATO

La presente invenzione ha per oggetto un gruppo ed un procedimento per la fabbricazione del cartone ondulato, del tipo precisato nel preambolo delle rivendicazioni indipendenti.

Il cartone ondulato à ̈ costituito da una pluralità di fogli accoppiati, alternativamente lisci ed ondulati, in modo da dare resistenza strutturale al materiale finito, detto appunto cartone ondulato.

Classicamente il cartone ondulato à ̈ composto da due fogli piani che racchiudono un foglio ondulato, oppure da tre fogli piani intervallati da due fogli ondulati.

Gli impianti per la produzione del cartone ondulato sono ad esempio descritti nella domanda di brevetto EP-A-1820899.

Essi realizzano il cartone ondulato a partire da fogli che passano attraverso gruppi ondulatori ed un gruppo di incollaggio.

Nello specifico i gruppi ondulatori prevedono il preriscaldamento di due fogli, l’ondulazione di uno dei due fogli che costituisce un foglio ondulato intermedio e l’immediato incollaggio, con simultaneo riscaldamento, dei due fogli per la realizzazione di un foglio composto ondulato.

In particolare i gruppi ondulatori prevedono una prima calandra ondulatrice, composta da due rulli con superfici ondulate atte a ondulare la carta, ed una seconda calandra incollatrice, composta da uno dei due rulli della calandra ondulatrice e da un rullo liscio. Ognuno dei detti rulli con superfici ondulate, Ã ̈ internamente scaldato a vapore, in modo da realizzare la detta formazione e il detto incollaggio a caldo del foglio ondulato.

Tra le due calandre à ̈ interposto un rullo incollatore, atto a rifornirsi di colla e a spalmarla sulle creste del foglio ondulato.

Il foglio composto ondulato realizzato passa attraverso una lunga porzione di impianto, per un periodo di tempo variabile dai 10s ai 100s e viene inserito in un gruppo di incollaggio dove à ̈ incollato ad una copertina liscia ed eventualmente ad altri fogli composti ondulati.

In tale gruppo di incollaggio il foglio composto ondulato à ̈ prima riscaldato, tramite il passaggio su di un rullo internamente scaldato a vapore, e poi condotto ad un ulteriore rullo incollatore, anch’esso atto a rifornirsi di colla e a spalmarla sulle rimanenti creste del foglio ondulato ed à ̈ infine condotto attraverso un gruppo piani dove sono fisicamente uniti uno o più fogli composti ondulati ed una copertina.

La giunzione tra i fogli composti ondulati e la copertina à ̈ realizzata tramite una calandra di giunzione e tramite un cosiddetto gruppo piani. Questi ultimi determinano un ulteriore apporto di calore e vapore che contribuisce a completare l’incollaggio e a definire ulteriori proprietà, quali la planarità corretta del cartone ondulato.

La tecnica nota sopra citata presenta alcuni importanti inconvenienti.

Infatti, i descritti gruppi per la fabbricazione del cartone ondulato prevedono due successivi riscaldamenti dei fogli di carta: uno per la realizzazione del foglio ondulato e per la sua unione con una prima copertina o foglio liscio, ed uno per l’unione con la seconda copertina.

Tuttavia, tale doppio riscaldamento, necessario per realizzare i due distinti in collaggi a caldo, comporta un elevato dispendio di energia.

Inoltre, il doppio riscaldamento deteriora le carte utilizzate, peggiorando note volmente la qualità delle superfici visibili del cartone ondulato.

Infine, i detti gruppi sono molto ingombranti per consentire tutte le predette lavorazioni.

In questa situazione il compito tecnico alla base della presente invenzione à ̈ ideare un gruppo ed un procedimento per la fabbricazione del cartone ondulato in grado di ovviare sostanzialmente agli inconvenienti citati.

Nell'ambito di detto compito tecnico à ̈ un importante scopo dell'invenzione ottenere un gruppo ed un procedimento per la fabbricazione del cartone ondulato che implichino un ridotto apporto di energia termica.

Un altro importante scopo dell'invenzione à ̈ ideare un gruppo ed un procedimento per la fabbricazione del cartone ondulato che consentano di ottenere elevate qualità del prodotto finito.

Un ulteriore scopo dell'invenzione à ̈ realizzare un gruppo per la fabbricazione del cartone ondulato che abbia un ingombro ridotto.

Il compito tecnico e gli scopi specificati sono raggiunti da una macchina per lavorare fogli in materiale cartaceo come rivendicato nelle annesse rivendicazioni indipendenti.

Esecuzioni preferite sono evidenziate nelle sottorivendicazioni.

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:

la Fig. 1 schematizza il gruppo secondo l’invenzione; e

la Fig. 2 schematizza una porzione del gruppo secondo l’invenzione.

Con riferimento alle Figure citate, il gruppo per la lavorazione di cartone ondulato secondo l'invenzione à ̈ globalmente indicata con il numero 1.

Esso à ̈ atto ad ottenere cartone ondulato 105, comprendente almeno un foglio ondulato contornato da due copertine, a partire da fogli in materiale cartaceo 100. Con il termine fogli in materiale cartaceo 100 si intenderà nel presente brevetto qualsiasi foglio, o composto di fogli, a qualsiasi punto di lavorazione. Il gruppo 1 comprende, per sommi capi: mezzi corrugatori 2 atti a corrugare a caldo fogli in materiale cartaceo 100, mezzi di riscaldamento 3 atti a scaldare fogli in materiale cartaceo 100 per fornire il calore per ottimizzare almeno le lavorazioni apportate dai mezzi corrugatori 2, primi mezzi di incollaggio 4 e secondi mezzi di incollaggio 5, atti a unire, tramite incollaggio a caldo, una pluralità di fogli in materiale cartaceo 100 tra di loro.

Vantaggiosamente, nel gruppo 1 secondo l’invenzione i primi mezzi di incollaggio 4 e i secondi mezzi di incollaggio 5 sono posti in prossimità dei mezzi corrugatori 2 in modo tale che i primi mezzi di riscaldamento 3 siano atti fornire almeno una parte prevalente, e preferibilmente la totalità, del calore necessario ai primi mezzi di incollaggio 4 ed ai secondi mezzi di incollaggio 5.

Più nei dettagli i mezzi corrugatori 2 comprendono una calandra ondulatrice 7 costituita da un primo ed un secondo rullo ondulatore 8 e 9 preferibilmente cavi all’interno ed in acciaio. Essi sono atti a corrugare a caldo un primo foglio in materiale cartaceo 101 per realizzare un foglio ondulato 101a.

Asserviti ai mezzi corrugatori 2 sono presenti i mezzi di riscaldamento 3 che comprendono opportunamente una stazione di preriscaldo 6, di per sé nota, atta a scaldare il secondo foglio in materiale cartaceo 102 prima che lo stesso raggiunga i mezzi corrugatori 2. I mezzi corrugatori 2 comprendono poi anche un dispositivo di riscaldamento 10 che provvede a scaldare gli stessi rulli ondulatori 8 e 9 tramite vapore in pressione inserito all’interno degli stessi rulli.

I detti mezzi di riscaldamento 3, ed in particolare la stazione 6 e il dispositivo 10, sono preferibilmente gli unici mezzi di riscaldamento presenti nel gruppo 1, e sono quindi atti ad apportare anche il calore per i mezzi di incollaggio 4 e 5. In alternativa, anche alcuni dei successivi rulli descritti ed illustrati in Fig. 2 possono essere scaldati internamente a vapore.

A valle dei mezzi corrugatori 2 sono disposti i primi mezzi di incollaggio 4 che a loro volta includono primi mezzi di spalmatura 11 atti a disporre colla in corrispondenza del foglio ondulato 101a ed una prima calandra di incollaggio 12 atta a congiungere il foglio ondulato 101a includente colla con un secondo foglio in materiale cartaceo 102 liscio, o copertina, per realizzare un foglio composto ondulato 103.

Nei dettagli i primi mezzi di spalmatura 11 sono atti a spalmare colla sulla faccia del foglio ondulato 101a che entrerà in contatto con il secondo foglio in materiale cartaceo 102. Essi sono disposti a monte della prima calandra di incollaggio 12 ed in prossimità della stessa, in modo che la colla non reagisca prima del contatto tra i fogli.

I primi mezzi i spalmatura 5 sono preferibilmente di per se noti ed utilizzati negli apparati di realizzazione di membrane in cartone ondulato 105. In particolare sono costituiti da una prima calandra di spalmatura 13 costituita da un primo cilindro di incollaggio 14 e dal secondo rullo ondulatore 9. Il cilindro di incollaggio 14 Ã ̈ atto a pescare in una prima vasca di incollaggio 15 e a disporre uno strato di colla sul foglio ondulato 101a.

La prima calandra di incollaggio 12 à ̈ invece disposta a valle della calandra ondulatrice 7 e della calandra di incollaggio 13, ed atta a realizzare la pressione, ed eventualmente anche il calore, per congiungere il foglio ondulato 101a includente colla con il secondo foglio in materiale cartaceo 102. Essa à ̈ composta dal secondo rullo ondulatore 9 e da un rullo pressore 16, preferibilmente non internamente scaldato.

I descritti mezzi corrugatori 2 e primi mezzi di incollaggio 4 sono strutturalmente posti all’interno di un apparato ondulatore 17, di per sé noti e descritti ad esempio nel brevetto Europeo EP-B-0970805, del richiedente stesso.

A valle dei primi mezzi di incollaggio 4 e all’esterno dell’apparato ondulatore 17 sono poi presenti i secondi mezzi di incollaggio 5.

Essi includono secondi mezzi di spalmatura 18 atti a disporre colla in corrispondenza del foglio composto ondulato 103, una seconda calandra di incollaggio 19 atta a congiungere il foglio composto ondulato 103 includente colla con un foglio di completamento 104 per realizzare cartone ondulato 105.

Il foglio di completamento 104 può essere una semplice copertina, in tal caso il cartone ondulato 105 ha una sola onda e due copertine, o un foglio includente a sua volta una o più onde intervallate da copertine e fogli piani, in tal caso il cartone ondulato 105 comprende una pluralità di onde reciprocamente intervallate da fogli piani e ricoperte da copertine affacciantesi sulle facce in vista del cartone ondulato 105.

Nei dettagli la seconda calandra di incollaggio 19 à ̈ disposta a valle dei secondi mezzi di spalmatura 18, ed atta a realizzare la pressione, ed eventualmente anche ad apportare il calore tramite vapore interno, per congiungere il foglio composto ondulato 103 includente colla con il foglio di completamento 104. Essa à ̈ composta da un primo e secondo rullo di pressione 20 e 21.

I secondi mezzi di spalmatura 18 sono atti a spalmare colla in corrispondenza della faccia ondulata del foglio composto ondulato 103 che entrerà in contatto con il foglio di completamento 104. Essi sono disposti a monte della seconda calandra di incollaggio 19 ed in prossimità della stessa, in modo che la colla non reagisca prima del contatto tra i fogli.

In particolare i secondi mezzi i spalmatura 18 sono preferibilmente di per se noti ed analoghi ai primi mezzi di spalmatura 11. Essi sono costituiti da una seconda calandra di spalmatura 22 costituita da un secondo cilindro di incollaggio 23 e dal primo rullo di pressione 20. Il cilindro di incollaggio 23 Ã ̈ atto a pescare in una seconda vasca di incollaggio 26 e a disporre uno strato di colla sul foglio composto ondulato 103.

Il cartone ondulato 105 così prodotto à ̈ inviato ad un gruppo piani 24, di per sé noto e atto a completare l’incollaggio e a regolare la planarità del cartone ondulato 105 tramite apporto di calore e pressione.

Il gruppo 1 à ̈ infine completato da una pluralità di rulli di indirizzamento 25 disposti lungo tutto il gruppo 1 e atti a regolare la traiettoria dei fogli di carta 100 e del foglio composto ondulato.

Il funzionamento del gruppo 1 sopra descritto in senso strutturale, Ã ̈ il seguente. Il gruppo 1 Ã ̈ attivato e vengono inseriti il primo e secondo foglio in materiale cartaceo 101 e 102 attraverso gli appositi percorsi definiti dai rulli di indirizzamento 25.

In particolare, il primo foglio in materiale cartaceo 101 viene scaldato dai mezzi di riscaldamento 3 ed ondulato dai mezzi corrugatori 2; il secondo foglio in materiale cartaceo 102 passa attraverso la stazione 6, viene preriscaldato ed entra nell’apparato ondulatore 17 dove viene nuovamente scaldato dai mezzi di riscaldamento 3.

raggiungendo i primi mezzi di incollaggio 4, che lo uniscono foglio ondulato 101a formando il foglio composto ondulato 103 che successivamente esce dall’apparato ondulatore 17.

A distanza inferiore a 10m, e più preferibilmente inferiore anche a 5m, dall’apparato 17 sono disposti i secondi mezzi di incollaggio 5, che sono quindi raggiunti dal foglio composto ondulato 103 in un tempo inferiore a 5s successivo all’uscita dall’apparato 17.

Il foglio composto ondulato 103 raggiunge quindi i secondi mezzi di incollaggio 5 e viene incollato al foglio di completamento 104 formando il cartone ondulato 105, che à ̈ poi inviato al gruppo piani 24.

Il gruppo 1 à ̈ parte di un impianto per la fabbricazione di cartone ondulato 105 e, se il cartone ondulato ha più strati ondulati, lo stesso gruppo 1 à ̈ opportunamente replicato in tante unità quanti sono gli strati ondulati.

L’invenzione indica dunque un nuovo procedimento per la fabbricazione di cartone ondulato 105 che ricalca sostanzialmente il funzionamento descritto del gruppo globalmente indicato con il numero 1.

In particolare il procedimento comprendente: una fase di riscaldamento nella quale sono scaldati i fogli in materiale cartaceo 100 per fornire il calore per ottimizzare almeno le lavorazioni apportate nella fase di corrugazione, una fase di corrugazione nella quale à ̈ corrugato a caldo un primo foglio in materiale cartaceo 101 per realizzare un foglio ondulato 101a, una prima fase di incollaggio nella quale sono congiunti, tramite incollaggio a caldo, il foglio ondulato 101a con un secondo foglio in materiale cartaceo 102 liscio, per realizzare un foglio composto ondulato 103, una seconda fase di incollaggio nella quale sono congiunti, tramite incollaggio a caldo, il foglio composto ondulato 103 con un foglio di completamento 104 per realizzare il cartone ondulato 105.

Vantaggiosamente nel detto procedimento la fase riscaldamento à ̈ atta fornire almeno una parte prevalente del calore necessario alla prima fase di incollaggio ed alla seconda fase di incollaggio.

I fogli 100 si trasferiscono quindi dai mezzi di riscaldamento 3 ai secondi mezzi di incollaggio 5 in meno di 5 secondi.

L'invenzione consegue importanti vantaggi.

Infatti il richiedente ha sorprendentemente scoperto che non à ̈ necessaria una ulteriore stazione di riscaldamento prima dei secondi mezzi di incollaggio 5 se il foglio composto ondulato 103 non si raffredda troppo in uscita dall’apparato 17 e quindi dai primi mezzi di incollaggio 4 e dai mezzi corrugatori 2.

Infatti, secondo uno studio del richiedente, il calore apportato dalle carte 100 alla colla, in particolare dal foglio ondulato 101a,Ã ̈ sufficiente per realizzare un ottimo incollaggio complessivo.

L’incollaggio può inoltre essere facilitato da un ulteriore apporto di calore, non prevalente, dato da rulli riscaldati o anche da rulli non riscaldati ma realizzati in materiale non conduttivo, quali i materiali fibrocompositi a matrice polimerica o simili.

Il fatto che non ci sia un ulteriore riscaldamento consente inoltre un notevole risparmio energetico.

Inoltre, il mancato secondo riscaldamento, diminuisce il degrado della carta, migliorandone la qualità.

Non ultimo vantaggio à ̈ costituito dal fatto che l’impianto ha un ingombro ridotto, visto che le stazioni di primo e secondo incollaggio sono sostanzialmente unite spazialmente.

L'invenzione à ̈ suscettibile di varianti rientranti nell'ambito del concetto inventivo espresso dalle rivendicazioni indipendenti.

Tutti i dettagli sono sostituibili da elementi equivalenti ed i materiali, le forme e le dimensioni possono essere qualsiasi.

Claims (10)

1. RIVENDICAZIONI 1. Gruppo (1) per la fabbricazione di cartone ondulato (105) ottenuto da fogli in materiale cartaceo (100), comprendente: mezzi corrugatori (2) atti a corrugare a caldo un primo foglio in materiale cartaceo (101) per realizzare un foglio ondulato (101a), mezzi di riscaldamento (3) atti a scaldare detti fogli in materiale cartaceo (100) per fornire il calore per ottimizzare almeno le lavorazioni apportate da detti mezzi corrugatori (2), primi mezzi di incollaggio (4) atti a unire, tramite incollaggio a caldo, detto foglio ondulato (101a) con un secondo foglio in materiale cartaceo (102) liscio, per realizzare un foglio composto ondulato (103), secondi mezzi di incollaggio (5) atti a unire, tramite incollaggio a caldo, detto foglio composto ondulato (103) con un foglio di completamento (104) per realizzare cartone ondulato (105), caratterizzato dal fatto che detti primi mezzi di incollaggio (4) e detti secondi mezzi di incollaggio (5) sono posti in prossimità di detti mezzi corrugatori (2) in modo tale che detti primi mezzi di riscaldamento (3) siano atti fornire almeno una parte prevalente del calore necessario a detti primi mezzi di incollaggio (4) e a detti secondi mezzi di incollaggio (5).
2. 2. Gruppo (1) secondo la rivendicazione 1, in cui detti mezzi di riscaldamento (3) comprendono una stazione di preriscaldo (6) atta a scaldare detto secondo foglio in materiale cartaceo (102) prima che lo stesso raggiunga detti mezzi corrugatori (2).
3. 3. Gruppo (1) secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, in cui detti mezzi corrugatori (2) comprendono una calandra ondulatrice (7) comprendente un primo ed un secondo rullo ondulatore (8, 9) ed in cui detti mezzi di riscaldamento (3) comprendono anche un dispositivo di riscaldamento (10) di detti rulli ondulatori (8, 9).
4. 4. Gruppo (1) secondo la rivendicazione 3, in cui detti rulli ondulatori (8, 9) sono cavi ed in cui detto dispositivo di riscaldamento (10) provvede a scaldare detti rulli ondulatori (8, 9) tramite vapore inserito all’interno degli stessi rulli ondulatori (8, 9).
5. 5. Gruppo (1) secondo le rivendicazioni 2 e 3 o 4, in cui detto dispositivo di riscaldamento (10) di detti rulli ondulatori (8, 9) e detta stazione di preriscaldo (6) sono gli unici mezzi di riscaldamento di detti fogli in materiale cartaceo (100).
6. 6. Gruppo (1) secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, in cui detti secondi mezzi di incollaggio (5) sono a distanza inferiore a 10m da detti primi mezzi di incollaggio (4).
7. 7. Gruppo (1) secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, in cui detti secondi mezzi di incollaggio (5) comprendono secondi mezzi di spalmatura (18) atti a disporre colla in corrispondenza della faccia ondulata di detto foglio composto ondulato (103) e una seconda calandra di incollaggio (19) atta a congiungere detto foglio composto ondulato (103) con detto foglio di completamento (104).
8. 8. Impianto per la fabbricazione di cartone ondulato (105) comprendente almeno un gruppo (1) per la fabbricazione secondo una o più delle rivendicazioni precedenti.
9. 9. Procedimento per la fabbricazione di cartone ondulato (105) ottenuto da fogli in materiale cartaceo (100), comprendente: una fase di riscaldamento nella quale sono scaldati detti fogli in materiale cartaceo (100) per fornire il calore per ottimizzare almeno le lavorazioni apportate in detta fase di corrugazione, una fase di corrugazione nella quale à ̈ corrugato a caldo un primo foglio in materiale cartaceo (101) per realizzare un foglio ondulato (101a) una prima fase di incollaggio nella quale sono congiunti, tramite incollaggio a caldo, detto foglio ondulato (101a) con un secondo foglio in materiale cartaceo (102) liscio, per realizzare un foglio composto ondulato (103), una seconda fase di incollaggio nella quale sono congiunti, tramite incollaggio a caldo, detto foglio composto ondulato (103) colla con un foglio di completamento (104) per realizzare cartone ondulato (105), caratterizzato dal fatto che detta fase riscaldamento à ̈ atta fornire almeno una parte prevalente del calore necessario a detta prima fase di incollaggio e a detta seconda fase di incollaggio.
10. 10. Procedimento secondo la rivendicazione 9, in cui detti primi mezzi di incollaggio (4) e detti secondi mezzi di incollaggio (5) sono posti in prossimità di detti mezzi corrugatori (2) cosicché detti fogli (100) sono trasferiti da detti mezzi di riscaldo (3) ai detti secondi mezzi di incollaggio (5) in meno di 5 secondi.