ITMI931768A1 - Ribobinatrice di materiale in foglio - Google Patents

Description

"RIBOBINATRICE DI MATERIALE IN FOGLIO

DESCRIZIONE

La presente invenzione ha per oggetto una ribobinatrice di materiale in foglio, quale carta o simile.

In particolare, le ribobinatrici cui si riferisce la presente invenzione svolgono grossi rotoli di materiale in foglio, in particolare carta, per produrre una pluralit? di bastoni o logs, di diametro prestabilito, che vengono successivamente tagliati trasversalmente nella lunghezza desiderata, per ottenere rotoli di carta igienica, carta da cucina e simili.

I bastoni o logs vengono normalmente formati intorno ad un'anima tubolare di cartone.

La tecnica attualmente pi? diffusa ? quella cosiddetta ad avvolgimento libero tra tre rulli. Cio?, l'anima viene introdotta, senza supporto, nella culla formata da tre rulli ad assi paralleli, che le imprimono un moto rotatorio, provocando l'avvolgimento su di essa del nastro di carta. Dei tre rulli, due sono ad assi sostanzialmente fissi, mentre il terzo, detto anche pressina, ? ad asse mobile per consentire l'aumento di diametro del rotolo in formazione e l'espulsione del rotolo formato.

I tre rulli ruotano a velocit? costante, che ? normalmente quella di alimentazione della carta, durante l'avvolgimento del log, mentre per l'espulsione del rotolo formato e per l'introduzione della nuova anima le tecniche maggiormente utilizzate ricorrono a forti variazioni di velocit? tra i rulli. Tali velocit? differenziate dei rulli si rendono necessarie per consentire la traslazione dell'anima tra i rulli di introduzione e la traslazione del log tra i rulli di uscita.

Queste forti variazioni di velocit? dei rulli, che in alcuni casi arrivano addirittura all'arresto di un rullo, producono forti sollecitazioni sulla struttura della macchina, con conseguenti rischi di rotture, e soprattutto danno luogo ad un avvolgimento non uniforme del rotolo di carta.

Scopo dell'invenzione ? quello di eliminare gli inconvenienti anzidetti, legati alle variazioni di velocit? angolare dei rulli.

Lo scopo viene raggiunto prevedendo che almeno uno dei tre rulli di avvolgimento sia a diametro variabile.

In tal modo, ? possibile mantenere costante la velocit? angolare dei tre rulli, ottenendo una variazione della velocit? periferica di almeno uno di essi, a seguito della variazione del proprio diametro esterno, provocando cos? la traslazione dell'anima nella culla di avvolgimento e/o l'espulsione da questa del rotolo formato.

Convenientemente, viene previsto a diametro variabile il rullo che lavora sia in fase di introduzione della nuova anima che di espulsione del. log, e il suo diametro viene diminuito nella fase di "scambio", cio? di introduzione anima espulsione log.

Ovviamente tute le altre possibilit? sono d? ritenersi comprese nel quadro dell'invenzione, cio? ad esempio avere pi? rulli, eventualmente anche tuti e tre, a diametro variabile, ciascuno che pu? lavorare con il suo diametro maggiore o il suo diametro minore durante la fase di avvolgimento del rotolo e viceversa nella fase di scambio.

La variazione di diametro dei rulli ? asservita ad una logica di controllo, che ne determina il correto funzionamento durante il ciclo di lavoro.

La variazione di diametro del rullo viene convenientemente otenuta, suddividendo il suo mantello in una pluralit? di setori longitudinali o tegoli spostabili radialmente, mediante cinematismi disposti aH'intemo del rullo, che ? previsto cavo, da una posizione abbassata o di chiusura, corrispondente al diametro minore del rullo, ad una posizione sollevata, o di apertura, corrispondente al diametro maggiore del rullo.

Convenientemente, per occludere le fessure longitudinali che si determinano nel mantello del rullo quando i tegoli sono in posizione sollevata, viene prevista una calza elastica di copertura, continua o discontinua.

A titolo esemplificativo, il cinematismo di azionamento dei setori di espansione del mantello del rullo comprende una barra disposta coassialmente al rullo, sulla quale sono ricavate due filetature, rispetivamente destra e sinistra, con le quali si impegnano corrispondenti manicoti collegati tramite bielle ad un'asta di supporto di un rispettivo tegolo. In tal modo, una rotazione relativa tra la barra filetata e il rullo produce uno spostamento assiale in avvicinamento o allontanamento dei manicoti, e conseguentemente uno spostamento radiale dei setori longitudinali o tegoli del mantello del rullo.

Ulteriori caratteristiche dell' invenzione risulteranno pi? chiare dalla descrizione dettagliata che segue, riferita ad uha sua forma puramente esemplificativa, e per questo non limitativa di realizzazione, illustrata nei disegni annessi, in cui:

le figure 1 e 2 mostrano schematicamente la tema di rulli di avvolgimento di una ribobinatrice secondo l?invenzione, in due diverse condizioni di lavoro durante il ciclo di avvolgimento del rotolo;

la figura 3 ? una vista in sezione assiale di un rullo a diametro variabile secondo l'invenzione, con i settori del mantello mostrati in posizione abbassata nella met? superiore del disegno e in posizione sollevata nella met? inferiore;

la figura 4 ? una sezione trasversale presa secondo il piano IV-IV di figura -3;

la figura 5 mostra schematicamente, in vista di profilo, un solo settore del mantello del rullo di figura 4, con un rispettivo braccio di manovella,.

Nelle figure 1 e 2, con W ? indicato un materiale in foglio, in particolare un nastro di carta, che, provenendo dalla direzione indicata dalla freccia F, arriva al primo rullo 1 di una tema di rulli di avvolgimento 1, 2, 3. L'avvolgimento del nastro W avviene su anime tubolari C, eventualmente cosparse preventivamente di colla, provenienti da un apposito canale di caricamento (non mostrato), e introdotte nella culla di avvolgimento attraverso la coppia di rulli 1, 2. Il rullo 2 pu? essere, ad esempio, supportato da una coppia di bracci oscillanti 4, che gli consentono uno spostamento nel senso indicato dalla doppia freccia FI, per regolare la distanza tra i mantelli dei rulli 1 e 2. Il terzo rullo 3, comunemente denominato pressina, esercita una pressione sul rotolo in formazione R (figura 2) ed ? supportato, in modo di per s? noto, da una coppia di bracci oscillanti 20, in modo da potersi spostare per seguire l?aumento del diametro del rotolo.

I rulli 1, 2, 3 vengono fatti ruotare tutti a velocit? angolare costante, generando, in relazione al loro diametro, la stessa velocit? periferica, che ? quella di avanzamento del materiale in foglio W durante la fase di avvolgimento.

Nella fase di scambio, cio? di introduzione nella culla di avvolgimento di una nuova anima C e di espulsione dalla culla di avvolgimento del rotolo formato R, ? necessario, o quanto meno preferibile, avere velocit? periferiche differenziate tra la coppia di rulli di introduzione 1, 2 e la coppia di rulli di uscita 2, 3, per provocare, rispettivamente, la traslazione dell?anima C in entrata nella culla di avvolgimento e del rotolo R in uscita da tale culla.

Ci? viene ottenuto, in accordo all'invenzione, prevedendo che almeno uno dei rulli 1, 2, 3 sia a diametro variabile, cio? con il rispettivo mantello costruito in modo da potersi allargare e restringere in modo da generare, nelle diverse condizioni, diverse velocit? periferiche, a parit? di velocit? angolare del rullo.

Nell'esempio di realizzazione illustrato nelle figure 1 e 2, ? stato previsto a diametro variabile il rullo di avvolgimento 2, che coopera con il contro-rullo 1, nella fase di introduzione dell'anima C, e con la pressina 3 nella fase di espulsione del rotolo R.

Nella fase di "scambio" (figura 1) il rullo di avvolgimento 2 assume la conformazione di minimo diametro (raggio ri) e quindi, a parit? di velocit? angolare, una velocit? periferica inferiore rispetto a quella dei rulli 1 e 3, provocando, da un lato, la traslazione dell'anima C nella culla di avvolgimento, rotolando sul rullo 2 e, dall'altro, la traslazione in uscita del rotolo formato R, sempre rotolando sul rullo 2. Quando l'anima C ? entrata nella culla di avvolgimento, e ravvolgimento avviene quindi tra i tre rulli 1, 2, 3 (figura 2) il rullo 2 aumenta il suo diametro esterno (raggio r2), generando cos?, mantenendo sempre la stessa velocit? angolare, una v?l?cit? periferica maggiore, corrispondente a quella degli altri due rulli 1 e 3, per tutta la fase di avvolgimento.

Naturalmente, oltre al rullo 2, pu? essere previsto a diametro variabile anche il rullo 1, o il rullo 3, o entrambi. In tal modo, regolando opportunamente i diametri dei rulli nella fase di "scambio? si possono ottenere maggiori differenze delle velocit? periferiche tra gli stessi, con una leggera complicazione costruttiva della macchina.

Ovviamente se la disposizione dei rulli 1, 2, 3 dovesse essere diversa e/o dovesse essere diversa la direzione di provenienza del nastro di carta W, si sceglieranno opportunamente il o i rulli a diametro variabile.

La variazione di diametro del rullo 2 (e di eventuali altri rulli) e quindi della relativa velocit? periferica, sar? gestita da una logica di controllo che terr? conto di tutti i parametri relativi alla produzione che si vuole effettuare.

Con riferimento ora alle figure da 3 a 5 viene illustrato un modo preferito per ottenere la variazione del diametro esterno di un rullo, e in particolare del rullo 2 con riferimento all'esempio realizzativo delle figure 1 e 2.

Il rullo 2 comprende un corpo tubolare cavo 5 e un mantello esterno 6, solidali assialmente tra loro.

Il mantello 6 ? suddiviso in una pluralit? di settori longitudinali, o tegoli, 7 ciascuno supportato da una serie di alberini 8 scorrevolmente guidati radialmente in corrispondenti fori radiali 9 ricavati nel corpo cavo 5 del rullo. Le estremit? interne di ciascuna serie di alberini 8 sono fissate ad una corrispondente asta longitudinale 10 disposta all'interno del rullo.

Per la movimentazione dei settori 7 ? prevista una barra 11 disposta coassialmente all'interno del rullo 2, e ad esso solidale. La barra 11 presenta una coppia di filettature 12, 13, rispettivamente destra e sinistra, con le quali si impegnano rispettivi manicotti filettati 14, 15, montati sulla barra 11. In tal modo, la rotazione in un senso della barra 1 1 relativamente al rullo 2, provoca l?allontanamento assiale dei manicotti 14, 15 (met? superiore di figura 3), mentre la rotazione nell'altro senso della barra 11 provoca l'avvicinamento assiale di detti manicotti (met? inferiore di figura 3). Il movimento assiale dei manicotti 14, 15 viene trasformato in movimento radiale dei settori o tegoli 7 mediante coppie di bielle 16, 17. che collegano i manicotti 14, 15 alle estremit? contrapposte di ciascuna rispettiva asta 10 di supporto di un corrispondente settore 7.

In alternativa alle bielle 16, . 17 possono essere previste opportune guide inclinate tra le aste 10 o i settori 7 e i manicotti a spostamento assiale 14, 15.

La rotazione relativa tra la barra filettata 11 e il rullo 2 si pu? ottenere o con un motore per azionamenti usato come asse elettrico e calettato direttamente sulla barra 11, o con un motore per azionamenti collegato alla barra con riduttori e rinv?i, o con fasatore epicicloidale, o in qualsiasi altro modo.

Ovviamente possono essere previsti cinematismi diversi per ottenere Io spostamento radiale dei settori longitudinali 7 del mantello 6 del rullo.

Quando i settori 7 sono in posizione sollevata, cio? in condizione di maggior diametro del rullo, sul mantello 6 si determinerebbero delle fessure longitudinali 18 (vedere in particolare il lato destro di figura 4). Tali fessure possono essere occluse mediante strisce longitudinali di materiale elastico 19, fissate alle rispettive estremit? di settori adiacenti 7, come schematicamente mostrato in figura 4.- In alternativa pu? essere utilizzata una calza elastica che avvolge completamente il mantello del rullo.

Naturalmente l'invenzione non ? limitata alla particolare forma di realizzazione precedentemente descritta e illustrata nei disegni annessi, ma ad essa possono essere apportate numerose modifiche di dettaglio, senza per questo fuoriuscire dall'ambito di protezione dell'invenzione stessa, come definito dalle rivendicazioni che seguono.

Claims (13)

1. RIVENDICAZIONI 1. Ribobinatrice di materiale in foglio comprendente una tema di rulli (1, 2, 3) ad assi paralleli, determinanti una culla in cui avviene ravvolgimento del materiale in foglio (W) intorno ad un'anima (C), introdotta tra una coppia (1, 2) di tali rulli, un rullo (3) della tema essendo ad asse mobile per consentire l?aumento di diametro del rotolo in formazione e l'espulsione del rotolo formato (R), caratterizzata dal fatto che almeno uno di detti rulli (1, 2, 3) ? a diametro variabile, assumendo diametri diversi almeno nella fase di avvolgimento e nella fase di scambio, cio? di introduzione della nuova anima (C) e di espulsione del rotolo formato (R).
2. 2. Ribobinatrice secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che ? previsto a diametro variabile quello (2) tra i rulli (1, 2, 3) che coopera con gli altri rulli (1, 3) rispettivamente per l'introduzione dell'anima (C) nella culla di avvolgimento e per l'espulsione del rotolo formato (R).
3. 3. Ribobinatrice secondo la rivendicazione 2, caratterizzato dal fatto che detto rullo (2) a diametro variabile assume un diametro minore durante la fase di scambio e un diametro maggiore durante la fase di avvolgimento.
4. 4. Ribobinatrice secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che detti rulli (1, 2, 3) ruotano tutti a velocit? angolari costanti.
5. 5. Ribobinatrice secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che le velocit? periferiche di detti rulli (1, 2, 3) sono costanti e uguali tra loro e alla velocit? di alimentazione del materiale in foglio (W) durante la fase di avvolgimento del rotolo (R), mentre nella fase di scambio almeno la velocit? periferica di uno dei rulli (1, 2, 3) ? diversa da quella degli altri.
6. 6. Ribobinatrice secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che almeno uno di detta c?ppia di rulli (1, 2) ? ad asse mobile per variare l'interasse tra gli stessi.
7. 7. Ribobinatrice secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che la variazione di diametro di almeno uno di detti rulli (1, 2, 3) ? ottenuta prevedendo il rispettivo mantello (6) suddiviso in una pluralit? di settori longitudinali (7), spostabili radialmente rispetto al corpo (5) del rullo per portarsi da una posizione abbassata o retratta, di minor diametro, ad una posizione sollevata o distesa, di maggior diametro.
8. 8. Ribobinatrice secondo la rivendicazione 7, caratterizzata dal fatto che detto corpo (5) del rullo (1, 2 o 3) ? internamente cavo e alloggia mezzi (8-17) per la movimentazione radiale di detti settori (7).
9. 9. Ribobinatrice secondo la rivendicazione 8, caratterizzata dal fatto che detti mezzi per la movimentazione radiale dei settori (7) comprendono una barra (11) coassiale al rullo (1, 2, 3), provvista di due filettature (12, 13), rispettivamente una destra e una sinistra, con le quali si impegnano rispettivi manicotti (14, 15) il cui scorrimento assiale viene trasformato, mediante organi di collegamento (8, 10, 16, 17) in movimento radiale di detti settori (7).
10. 10. Ribobinatrice secondo la rivendicazione 9, caratterizzata dal fatto che detti settori (7) sono supportati ciascuno da una.serie di alberini (8) guidati in fori radiali (9) previsti in detto corpo cavo 5 del rullo, le cui estremit? interne sono fissate ad una rispettiva asta longitudinale (10) avente le estremit? collegate a detti manicotti (14, 15), mediante rispettive bielle (16, 17).
11. 11. Ribobinatrice secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 7 a 10, caratterizzata dal fatto di prevedere strisce elastiche longitudinali (19), disposte tra settori adiacenti (7), a copertura delle fessure longitudinali (18) che si determinano nel mantello (6) del rullo (1, 2, 3) a diametro variabile, quando detti settori (6) sono nella posizione sollevata.
12. 12. Ribobinatrice secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 7 a 10, caratterizzata dal fatto che il mantello (6) del rullo (1, 2, 3) ? ricoperto da una calza elastica.
13. 13. Ribobinatrice secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che la variazione di diametro di detto almeno un rullo a diametro variabile (1, 2, 3) ? asservita ad una logica di controllo.