ITMI20131574A1

ITMI20131574A1 - Gruppo di presa e supporto di un mandrino avvolgitore in una macchina di avvolgimento di film plastico

Info

Publication number: ITMI20131574A1
Application number: IT001574A
Authority: IT
Inventors: Eraldo Peccetti
Original assignee: Colines Spa
Priority date: 2013-09-25
Filing date: 2013-09-25
Publication date: 2015-03-26
Also published as: CA2923778C; CN105593147A; RU2664295C2; JP6558590B2; EP2941395B1; US20160214819A1; JP2016533310A; ES2662115T3; US9815651B2; RU2016108789A; CN105593147B; PL2941395T3; CA2923778A1; WO2015043724A1; KR102220026B1; MX2016003849A; BR112016006404B1; KR20160060674A; RU2016108789A3; EP2941395A1

Description

GRUPPO DI PRESA E SUPPORTO DI UN MANDRINO AVVOLGITORE IN UNA MACCHINA DI AVVOLGIMENTO DI FILM PLASTICO

La presente invenzione si riferisce ad un gruppo di presa e supporto di un mandrino avvolgitore in una macchina di avvolgimento di film plastico in bobine. Attualmente nel campo delle macchine di avvolgimento di film plastico in bobine, vengono usati vari sistemi di supporto del mandrino presente in ciascun aspo di avvolgimento.

In generale, tale supporto avviene tra una punta e una contropunta che vengono assialmente avvicinate e/o allontanate a bloccare assialmente o a liberare il mandrino per la rimozione della bobina o bobine.

Questa tecnologia al momento usata comporta il primo problema della perdita di tempo per l’avvicinamento e l’allontanamento tra loro della punta e contropunta per il caricamento delle anime e la rimozione delle bobine avvolte.

Un secondo problema è quello delle vibrazioni che insorgono stante il sistema di supporto di estremità tra punta e contropunta che non serra perfettamente il mandrino e non ne garantisce uno stabile bloccaggio assiale.

Altro problema non trascurabile è quello delle possibili flessioni che insorgono in una disposizione del mandrino tra supporti frontali affacciati di estremità.

Inoltre, in certe tipologie di queste macchine di avvolgimento è permesso di realizzare bobine avvolte su anime da 2 o da 3 pollici di diametro definite rispetto all’uso comune rispettivamente come “manuale” e “automatico”.

Le bobine d’uso “manuale” hanno la necessità di essere realizzate con una lunghezza di materiale avvolto piuttosto breve e quindi per raggiungere elevate velocità di produzione è necessario realizzare un ciclo di cambio bobina in tempi ristretti. Ad esempio, per produrre bobine da 150ml a 600m/min occorrono 4 cambi al minuto e quindi un cambio ogni 15 sec.

Questo non permette una produzione in linea di bobine di diametro e peso estremamente ridotto ad alte velocità che si desidererebbero.

Inoltre, la necessità di produrre film molto sottili (da 6 µm a 12 µm indicativamente) ha portato allo studio ed alla realizzazione di diversi accorgimenti atti ad eliminare i problemi fondamentali che si hanno durante l’avvolgimento di film così sottili.

La necessità di eseguire cicli di cambio rapidissimi comporta ad esempio il bisogno di estrarre le bobine prodotte dall’aspo senza movimentare lo stesso. Ed è evidente che questa operazione può essere eseguita solo liberando una estremità dell’aspo stesso per permettere l’estrazione delle bobine prodotte, nonché l’inserimento delle nuove anime di cartone.

Scopo generale della presente invenzione è quello di risolvere gli inconvenienti sopra citati della tecnica nota in una maniera estremamente semplice, economica e particolarmente funzionale.

Altro scopo della presente invenzione è quello di realizzare un gruppo di presa e supporto di un mandrino avvolgitore in una macchina di avvolgimento di film plastico in bobine che abbatta i tempi di sostituzione anime e estrazione bobine.

Ancora un altro scopo della presente invenzione è quello di realizzare un gruppo di presa e supporto di un mandrino avvolgitore in una macchina di avvolgimento di film plastico in bobine che elimini le vibrazioni dei gruppi di supporto di estremità punta-contropunta. Non ultimo scopo della presente invenzione è quello di realizzare un gruppo di presa e supporto di un mandrino avvolgitore in una macchina di avvolgimento di film plastico in bobine che assicuri un supporto e bloccaggio certo nel mandrino, pur a fronte di una sua rapida possibilità di rimozione.

Ancora un altro scopo della presente invenzione è quello di realizzare un gruppo di presa e supporto di un mandrino avvolgitore in una macchina di avvolgimento di film plastico in bobine che elimini possibili flessioni del mandrino disposto tra i suoi supporti. In vista degli scopi suddetti, secondo la presente invenzione, si è pensato di realizzare un gruppo di presa e supporto di un mandrino avvolgitore in una macchina di avvolgimento di film plastico in bobine avente le caratteristiche esposte nelle rivendicazioni allegate.

Le caratteristiche strutturali e funzionali della presente invenzione ed i suoi vantaggi nei confronti della tecnica conosciuta risulteranno ancora più chiari ed evidenti da un esame della descrizione seguente, riferita ai disegni allegati, che mostrano una forma di realizzazione di un gruppo di presa e supporto di un mandrino avvolgitore realizzato secondo l’invenzione stessa.

Nei disegni:

- la figura 1 è una vista schematica in alzata laterale nella quale si mostra parte di una macchina di avvolgimento che comprende un gruppo di presa e supporto di un mandrino avvolgitore realizzato secondo l’invenzione;

- la figura 2 è una vista ingrandita di alcune parti di figura 1, parzialmente sezionate per una migliore comprensione;

- le figure 3a, 3b e 3c sono viste schematiche di funzionamento del gruppo dell’invenzione in diverse fasi operative successive;

- le figure 4a e 4b sono viste frontali ingrandite parziali di elementi di presa e supporto della estremità del mandrino del gruppo dell’invenzione in due fasi operative diverse.

Con riferimento dapprima alla figura 1, viene illustrata una vista schematica in alzata laterale in cui si mostra parte di una macchina di avvolgimento nella zona che comprende un gruppo di presa e supporto di un mandrino avvolgitore 11 realizzato secondo l’invenzione.

Il gruppo di presa e supporto 11 viene disposto all’interno di due montanti verticali 12, 13 che costituiscono le spalle della macchina di avvolgimento. Un primo montante 12 porta a sbalzo su una piastra portante 14, rotante, un albero centrale 15, supportato all’altra estremità al secondo montante 13.

La piastra 14, rotante attorno all’albero centrale 15, porta inoltre tre mandrini 16, 17 e 18, disposti a 120° tra loro, che completano l’aspo di avvolgimento.

Secondo l’invenzione l’aspo prevede associato ad esso il gruppo di presa e supporto di un mandrino avvolgitore 11 realizzato secondo l’invenzione.

Il gruppo 11 prevede una stella 19 o piastra sagomata a tre bracci di supporto selettivo della estremità libera dei tre mandrini 16, 17 e 18. Più precisamente, la presa del singolo mandrino in corrispondenza di ciascuna estremità dei tre mandrini 16, 17 o 18 viene realizzata da un rispettivo leverismo a ginocchiera. Tale leverismo a ginocchiera è comandato da un attuatore 30 ed è portato su una leva 20 a sua volta comandata a oscillare tra una posizione operativa ed una posizione di riposo. La leva 20 è infatti spostabile tra una posizione operativa di bloccaggio del rispettivo mandrino 16, 17 o 18 ed una posizione di riposo di rilascio del rispettivo mandrino 16, 17 o 18 tramite un ulteriore attuatore 32.

Il leverismo a ginocchiera comprende una ganascia 21 realizzata tramite una ulteriore leva a squadra o leva a ginocchiera 22 imperniata tramite un perno 23 ad una estremità superiore della leva 20. La leva 20 prevede inoltre in prossimità di tale perno 23 un alloggiamento 24 di forma complementare alla ganascia 21 a realizzare la sede per l’estremità del singolo mandrino 16, 17 o 18.

Un biscotto 25 è collegato ad una sua prima estremità tramite un perno 26 ad una porzione intermedia della leva a squadra 22 e ad una sua seconda estremità tramite un perno 27 ad un occhiello 28 solidale ad uno stelo 29 dell’attuatore 30, costituito da un cilindro pneumatico, disposto solidale alla leva 20.

La leva 20 è a sua volta imperniata, tramite un perno 31 ad una estremità opposta a quella recante la ganascia 21, alla stella 19. La leva 20 è comandata a oscillare attorno a tale perno 31 tramite l’ulteriore attuatore 32, quale un cilindro pneumatico. L’attuatore 32 è disposto imperniato ad una sua prima estremità tramite un perno 37 su un braccio della stella 19 ed un suo stelo 33 ad una estremità libera è collegato tramite un perno 34 alla leva 20.

In particolare, le figure 3a, 3b e 3c sono viste schematiche di funzionamento del gruppo dell’invenzione in diverse e successive fasi operative.

Si realizza quindi un “sistema” di presa del singolo mandrino 16, 17 o 18 molto sicuro e affidabile che inoltre minimizza i tempi di arresto.

Infatti, la necessità di eseguire cicli di cambio rapidissimi con il gruppo dell’invenzione consente di estrarre bobine 35, mostrate in numero di tre nella figura 1, prodotte dall’aspo senza movimentare lo stesso. Infatti, secondo l’invenzione, questa operazione può essere eseguita solo liberando una estremità del mandrino dell’aspo interessato per permettere l’estrazione delle bobine 35 prodotte.

Il “sistema” mobile di serraggio di una estremità del mandrino 16, 17 o 18 dell’aspo consente tale operazione e al tempo stesso garantisce una presa salda (ad incastro) durante la fase di avvolgimento. Si eliminano così tutti i fenomeni vibrazionali tipici dei sistemi labili o in appoggio sino ad ora usati.

Le figure 3a-3c e 4a-4b mostrano il funzionamento di un gruppo secondo l’invenzione, che può essere così riassunto.

Le figure 3a e 4a mostrano come in normale condizione di avvolgimento delle bobine 35, il cilindro pneumatico 30 comanda la leva 22 con relativa ganascia 21 del leverismo a ginocchiera a richiudersi sulla estremità libera del mandrino 16, così come per gli altri mandrini 17 e 18. Per semplicità si parla ora del solo mandrino 16. Tale estremità del mandrino 16 inoltre trova alloggio nell’alloggiamento 24 della leva 20. In tal modo si garantisce lo stabile serraggio del mandrino 16. In una realizzazione preferita, al fine di eliminare completamente il rischio di sgancio si prevede una irreversibilità del leverismo a ginocchiera. Infatti si deve osservare che in posizione di bloccaggio del leverismo a ginocchiera i perni 26, 27 del biscotto 25 sono allineati risultando per un verso in posizione allineata alla ganascia 21 e per altro verso in posizione perpendicolare allo stelo 29 dell’attuatore 30. Così si determina il serraggio stabile del mandrino 16, 17 e 18 interessati e si elimina completamente il rischio di sgancio grazie alla irreversibilità di tale posizione. E’ infatti impossibile che gli elementi che collaborano, leva a squadra 22 e leva 20, si spostino tra loro anche solo accidentalmente, così come la rispettiva ganascia 21 e l’alloggiamento 24.

Si deve contemporaneamente rilevare che la leva 20 è angolarmente disposta così da portarsi in prossimità dell’asse di posizionamento del mandrino 16 o altro mandrino interessato. A tal fine la posizione angolare della leva 20 è garantita dall’estensione dello stelo 33 del cilindro pneumatico 32, ed il suo bloccaggio è eseguito tramite un apposito freno idraulico 36, che sfrutta l’incomprimibilità dell’olio ivi contenuto per garantirne l’assoluta fermezza e stabilità di posizione.

La figura 3b mostra una posizione preliminare alla fase di estrazione delle bobine 35 in cui il cilindro pneumatico 30 provvede all’apertura della leva a squadra o leva a ginocchiera 22.

Successivamente, il cilindro pneumatico 32 ritrae il suo stelo 33 e esercita un movimento di richiamo sulla leva 20 in senso antiorario in modo tale da creare lo spazio per il passaggio delle bobine prodotte 35 che possono essere scaricate.

Ovviamente la procedura di chiusura, una volta caricate anime nude 43 sul mandrino interessato, è esattamente contraria.

Un gruppo secondo la presente invenzione individua una situazione di doppio incastro per i mandrini degli aspi di avvolgimento, pareggiando le eventuali flessioni create dalla spinta di eventuali rulli di contatto (non mostrati) ed equilibrando di conseguenza le velocità periferiche dei due estremi del mandrino stesso.

Nella figura 2 è ben visibile la condizione di incastro garantita dalla leva a ginocchiera 22 sull’estremità del mandrino 16 dell’aspo che deve essere resa libera all’atto dello scarico delle bobine 35. L’estrema vicinanza della sede a ganascia 21 della leva a ginocchiera 22 rispetto alla zona di avvolgimento della pellicola assicura un notevole effetto di incastro. Si riduce la lunghezza libera di inflessione e soprattutto si garantisce la simmetria del comportamento del mandrino dell’aspo lungo tutta la lunghezza.

Per essere certi della comprensione, nelle figura 4a e 4b si sono raffigurate le fasi principali di funzionamento della leva a ginocchiera 22. Quando lo stelo 29 del cilindro pneumatico 30 è in posizione estratta, la coppia C di apertura della ganascia 21 è teoricamente infinita, dovendo vincere una forza F che si esprime lungo il suo stesso asse di rotazione.

Solo il movimento di rientro dello stelo 29 del cilindro pneumatico 32 (figura 4b) “libera” la detta ganascia 21, consentendone la rotazione attorno al suo fulcro o perno 23.

Si realizza con la presente invenzione un “sistema” mobile di serraggio di una estremità del mandrino 16, 17 o 18 dell’aspo che consente una rapida e stabile posizione di lavoro ed una altrettanto rapida rimozione delle bobine. Al tempo stesso si garantisce una presa salda (ad incastro) durante la fase di avvolgimento, eliminando così i fenomeni vibrazionali tipici dei sistemi labili o in appoggio noti, quali ad esempio i gruppi di supporto di estremità punta-contropunta.

Si è inoltre realizzato secondo l’invenzione un gruppo di presa e supporto di un mandrino avvolgitore in una macchina di avvolgimento di film plastico in bobine che assicura un supporto e bloccaggio certo nel mandrino, a fronte di una sua rapida possibilità di rimozione.

E’ così conseguito lo scopo menzionato al preambolo della descrizione.

Naturalmente, le forme della struttura per la realizzazione di un gruppo dell’invenzione possono essere diverse da quelle mostrate a solo titolo di esempio non limitativo nei disegni, come pure diversi possono essere i materiali e le modalità di assemblaggio.

L’ambito di tutela del trovato è pertanto delimitato dalle rivendicazioni allegate.

Claims

RIVENDICAZIONI 1) Gruppo di presa e supporto di un mandrino avvolgitore in una macchina di avvolgimento di film plastico in bobine, macchina nella quale si prevede un aspo di avvolgimento disposto tra due montanti (12, 13), in cui un primo montante (12) porta una piastra (14) rotante che supporta a sbalzo tre mandrini (16, 17, 18) ed un albero centrale (15) che completano l’aspo di avvolgimento, ove detto albero centrale (15) è supportato all’altra estremità al secondo montante (13), caratterizzato dal fatto che in corrispondenza di una estremità libera di detto albero centrale (15) è disposta una piastra a stella (19) a tre bracci di supporto di ciascuna estremità libera dei tre mandrini (16, 17, 18) tramite un rispettivo leverismo a ginocchiera (21, 22, 25) comandato da un attuatore (30) portato su una leva (20) articolata a detta piastra a stella (19) e a sua volta comandata a oscillare tra una posizione operativa di bloccaggio del rispettivo mandrino (16, 17 o 18) ed una posizione di riposo di rilascio del rispettivo mandrino (16, 17 o 18) tramite un ulteriore attuatore (32).
2) Gruppo di presa e supporto secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detto leverismo a ginocchiera comprende una ganascia (21) realizzata in una leva a squadra (22) imperniata tramite un perno (23) ad una estremità superiore della leva (20), ove detta leva (20) prevede in prossimità di detto perno (23) un alloggiamento (24) di forma complementare alla ganascia (21) a realizzare una sede per l’estremità di un singolo mandrino (16, 17 o 18).
3) Gruppo di presa e supporto secondo la rivendicazione 2, caratterizzato dal fatto che è previsto inoltre un biscotto (25) collegato ad una sua prima estremità tramite un perno (26) ad una porzione intermedia della leva a squadra (22) e ad una sua seconda estremità tramite un perno (27) ad un occhiello (28) solidale ad uno stelo (29) di detto attuatore (30).
4) Gruppo di presa e supporto secondo la rivendicazione 3, caratterizzato dal fatto che in posizione di bloccaggio di detto leverismo a ginocchiera detti perni (26, 27) di detto biscotto (25) sono allineati in posizione a detta ganascia (21) e in posizione perpendicolare a detto stelo (29) di detto attuatore (30) determinando il serraggio stabile del mandrino (16 o 17 o 18) ed eliminando completamente il rischio di sgancio grazie alla irreversibilità di posizione.
5) Gruppo di presa e supporto secondo la rivendicazione 1 e 2, caratterizzato dal fatto che detta leva (20) è imperniata tramite un perno (31) ad una estremità opposta a quella recante detta ganascia (21) alla piastra a stella (19), ove detto ulteriore attuatore (32) è portato su un braccio di detta piastra a stella (19) ed un suo stelo (33) ad una estremità libera è collegato tramite un perno (34) a detta leva (20).
6) Gruppo di presa e supporto secondo una o più delle precedenti rivendicazioni, caratterizzato dal fatto che a detta leva (20) è associato un freno (36) che blocca la posizione angolare della leva medesima