ITMI982034A1 - Apparecchiatura per il taglio di materiali avvolti in bobine - Google Patents

Description

Descrizione della domanda di brevetto per invenzione industriale dal titolo: “Apparecchiatura per il taglio di materiali avvolti in bobine”

DESCRIZIONE

La presente invenzione riguarda un’apparecchiatura per il taglio di materiali avvolti in bobine.

Più in particolare, la presente invenzione riguarda un’apparecchiatura atta alla recisione di un nastro in svolgimento da una bobina per ottenere simultaneamente e in modo continuo una pluralità di nastrini di altezza limitata e diversa, i quali sono successivamente riavvolti in piccole bobine.

Apparecchiature di questo tipo, note con il termine tagliastrisce, sono tradizionalmente utilizzate per recidere materiali di vario genere, in particolare films di poliolefine fioccati, utilizzati ad esempio nel settore automobilistico per formare i bordi esterni di scorrimento dei finestrini dei veicoli. Il materiale di partenza è avvolto in bobine di altezza in genere standardizzata ed esemplificativamente compresa fra 40 e 200 mm., con spessore variabile tra 0,8 e 1,5 mm.; detto materiale è condotto a svolgersi per ottenere, con l’intervento della apparecchiatura tagliastrisce, i nastrini di altezza variabile. Nelle citate apparecchiature, i tagli del materiale sono ottenuti per mezzo di lame rotanti metalliche, calettate su un albero ed opportunamente distanziate fra loro, che riscontrano un rullo in materiale plastico, ad esempio in nylon; il materiale è alimentato in scorrimento fra detti albero con lame e rullo di riscontro, posizionato inferiormente.

Questa tradizionale soluzione presenta inconvenienti di rilievo. Anzitutto, il rullo di riscontro delle lame, ottenuto in materiale plastico, si deteriora rapidamente a causa delle incisioni che le lame stesse determinano su di esso; dopo un tempo operativo estremamente breve, che corrisponde alla recisione di poche decine di metri di materiale, è quindi necessario arrestare la lavorazione per spostare detto rullo in posizione diversa rispetto a quella, originaria, al fine di ripristinare le condizioni per un taglio netto e preciso. Ciò comporta, come intuibile, un sensibile allungamento dei tempi di produzione, conseguentemente un innalzamento dei relativi costi. Inoltre, a causa dei ripetuti e sistematici arresti del ciclo produttivo, determinato dalla esigenza sopra indicata, si ottengono nastrini di lunghezza molto ridotta, che devono essere raccolti in diversi contenitori a seconda della loro altezza; ne consegue che la successiva bobinatura di questi spezzoni, cosiddetti spaghetti, impone interventi manuali per il loro collegamento, che avviene obbligatoriamente su un'avvolgitrice singola poiché l’operatore addetto non può materialmente effettuare ravvolgimento contemporaneo di spezzoni di vario tipo.

Ulteriore inconveniente è connesso alla difficoltà di controllo del materiale in svolgimento dalla bobina per quanto riguarda la sua omogeneità è l’assenza di difetti derivanti dalle precedenti fasi lavorative; tale controllo è infatti demandato al’operatore addetto, il quale verifica visivamente, e in modo necessariamente approssimativo, l’integrità del materiale medesimo. L’operazione è resa possibile grazie a una sorgente luminosa, posta inferiormente al materiale, che ne evidenzia in trasparenza le imperfezioni; l’operatore addetto, rilevato per quanto possibile il difetto, provvede ad arrestare il ciclo operativo per eliminare la zona di materiale alterata.

In questo caso, si verificano frequenti inevitabili carenze di rilevazione da parte dell’operatore, che deve contemporaneamente controllare altre fasi del ciclo produttivo; i nastrini recisi a misura presentano quindi un livello qualitativo non ottimale, ciò che comporta scarti durante le successive applicazioni nell’utilizzo degli stessi.

Scopo della presente invenzione è quello di ovviare agli inconvenienti lamentati in precedenza.

Più in particolare, lo scopo della presente invenzione è quello di realizzare un’apparecchiatura per il taglio di materiale avvolto in bobine, specie films fioccati di poliolefine, atta ad effettuare la recisione in continuo del materiale medesimo senza richiedere l’intervento dell’operatore, con il conseguente arresto del ciclo produttivo, per modificare sistematicamente la posizione del rullo di riscontro o provvedere alla sua sostituzione.

Ulteriore scopo dell’ invenzione è quello di realizzare un’apparecchiatura come sopra definita, o taglistrisce, che consenta il riavvlgimento automatico e simultaneo di più nastri recisi di altezza diversa.

Ulteriore e conseguente scopo dell’ invenzione è quello di realizzare un’apparecchiatura di taglio che non costringa a raccogliere in contenitori indipèndenti gli spezzoni di materiale, reciso delle varie altezze ed a riunirli manualmente uno ad uno per effettuare la ribobinatura.

Non ultimo scopo dell’invenzione è quello di realizzare un’apparecchiatura di taglio atta a rilevare in modo automatico, escludendo il controllo visivo da parte dell’operatore, le eventuali imperfezioni del materiale in svolgimento dalla bobina e ad arrestare di conseguenza automaticamente il ciclo produttivo.

Ulteriore scopo dell’invenzione è quello di mettere a disposizione degli utilizzatori un’apparecchiatura per il taglio di materiali avvolti in bobina atta a garantire un elevato livello di resistenza e affidabilità nel tempo, tale inoltre da poter essere facilmente ed economicamente realizzata.

Questi e altri scopi ancora vengono raggiunti dalla apparecchiatura di taglio della presente invenzione che comprende un gruppo di taglio costituito da un albero, sul quale è calzata una pluralità di lame discoidali intercalate ad anelli metallici di varia altezza e da un sottostante rullo di riscontro per dete lame e per il materiale da recidere che si svolge da una bobina, caraterizzato dal fatto che detto rullo di riscontro presenta lungo la propria superficie incisioni o sgolature formate in corrispondenza delle sovrastanti lame e ottenute mediante riporto sul rullo stesso di anelli smussati o distanziati fra loro o mediante lavorazioni meccaniche di deto rullo realizzato in corpo unico.

Le caratteristiche costruttive e funzionali dell’ apparecchi atura per il taglio di materiali avvolti in bobina della presente invenzione possono essere meglio comprese dalla descrizione che segue, fatta con riferimento alle allegate tavole di disegni che ne rappresentano una forma di esecuzione preferita e non limitativa e in cui:

la figura 1 rappresenta schematicamente, in vista laterale, l’unità di taglio dell’apparecchiatura della presente invenzione, ad evidenziare il posizionamento delle lame e del rullo di riscontro per le medesime;

la figura 2 rappresenta schematicamente, in vista laterale l’apparecchiatura nel suo complesso, con bobina dalla quale si svolge il materiale da recidere e bobina di riavvolgimento del materiale medesimo a recisione effettuata;

la figura 3 rappresenta schematicamente, in vista laterale, l’apparecchiatura di taglio della presente invenzione collegata a una pluralità di avvolgitrici in cascata per la ribobinatura simultanea di altrettanti nastrini recisi di altezze diverse; la figura 4 rappresenta schematicamente una vista in pianta dell’ apparecchiatura di cui alla figura precedente.

Con riferimento alle citate figure, l’apparecchiatura per il taglio di materiali avvolti in bobine della presente invenzione, indicata nel complesso con 10 a figura 2, comprende basilarmente una unità o gruppo di taglio 12 costituito, come schematizzato a figura 1, da un albero 14 che supporta una pluralità di lame discoidali 16 ed è posto in relazione di tendenziale riscontro con un rullo metallico 18 posizionato inferiormente. Detti albero e rullo sono supportati da una incastellatura 20 recante un convenzionale motore elettrico (non rappresentato) preposto alla movimentazione in senso orario o antiorario dell’albero 14 sul quale sono disposte le lame 16 di taglio. Dette ultime sono opportunamente distanziate fra loro, in funzione dell’altezza dei vari nastrini da ottenere, attraverso una pluralità di anelli metallici 22, calzati sull’albero 14 e intercalati alle lame stesse; le contrapposte testate dell’albero 14 sono filettate per consentire l’avvitamento di altrettante ghiere 24 che serrano e compattano fra loro gli anelli 22 e le lame 16.

Sull’incastellatura 20 sono ulteriormente disposti convenzionali mezzi di rinvio e tensionamento 26, ad esempio in forma di rullini o equivalenti, atti a definire il percorso del. materiale da recidere, indicato con 28, che si svolge da una bobina 30 supportata da un aspo 32. Secondo l’invenzione, il rullo metallico 18 che costituisce l’organo di riscontro delle lame di taglio 16 è vantaggiosamente provvisto lungo la propria superficie di una pluralità di incisioni o sgolature formate in corrispondenza di ciascuna delle lame stesse; dette sgolature, indicate con 34, presentano larghezza e profondità limitate, rispettivamente comprese ad esempio fra 2 e 10 mm..

Di preferenza, le sgolature 34 sono definite da smussi o ribassi formati lungo i contrapposti bordi di anelli in acciaio 36, calzati sul rullo 18; gli anelli 36 corrispondono, quanto al altezza massima, ai sovrastanti anelli 22 intercalati alle lame di taglio 16. Dette ultime incontrano quindi una sede di scarico, durante la rotazione che determina il taglio del materiale 28, sul rullo di riscontro 18; la profondità di ciascuna di dette sedi, formate dalle sgolature 34, è ovviamente calibrata in funzione della dimensione delle lame 16 e della distanza fra l’albero 14 e il rullo 18, in modo che le lame stesse non abbiano a deteriorarsi riscontrando parti metalliche degli anelli 36. Analogamente all’albero 14, il rullo 18 sul quale sono calzati gli anelli 36 è provvisto di filettatura sulle contrapposte testate per l’avvitamento di altrettante ghiere 38 che bloccano e compattano fra loro gli anelli stessi.

Il rullo di riscontro 18 con anelli 36 è disposto e vincolato all’incastellatura 20 con mezzi in sé noti, inferiormente all’albero 14 con lame 16 e a una distanza da esso preferibilmente compresa fra 0,8 e 2,5 mm. in funzione dello spessore del materiale 28 da recidere. Benché l’albero 14 e il rullo 18 con rispettivi anelli 22 e 36 siano di preferenza sovrapposti lungo un piano sostanzialmente verticale, non è da escludere un posizionamento diverso dei medesimi, con orientamento inclinato più o meno accentuato.

Secondo un’ulteriore caratteristica, all’apparecchiatura di taglio della presente invenzione sono vantaggiosamente associati mezzi atti a rilevare l’integrità e l’omogeneità del materiale 28 in svolgimento dalla bobina 30. Detti mezzi, schematizzati con 40 a figura 2, sono ad esempio costituiti da uno o più sensori, fotocellule o simili, disposti lungo una intelaiatura 42 posizionata a monte dell’apparecchiatura 10 recante il gruppo di taglio 12; preferibilmente, la rilevazione delle condizioni del materiale 28 in svolgimento è di tipo ottico, essendo detto materiale sottoposto a un fascio luminoso circoscritto che ne evidenzia eventuali zone di discontinuità o meno compatte.

Il sistema di rilevazione è di preferenza costituito da una sorgente di luce formata da una barra di diodi emettitori di luce a intensità regolabile e da un elemento rilevatore consistente in un sensore lineare a barra di pixel.

Sorgente e sensore sono controllati e gestiti da un microprocessore.

I mezzi di rilevazione 40 sono collegati elettricamente con sistemi in sé noti all’ apparecchiatura 10, in particolare al motore che aziona l’albero 14, per arrestare istantaneamente l’operazione di taglio in corso nel caso il materiale 28 evidenziasse una zona di discontinuità.

Le verifiche sperimentali compiute hanno consentito di accertare che con questa impostazione strutturale l apparecchiatura di taglio della presente invenzione garantisce la recisione in continuo del materiale per periodi molto lunghi senza richiedere interventi sul rullo di riscontro 18 con anelli 36, che non è soggetto a deterioramento, o sulle lame 16; in base a dette verifiche, la recisione in continuo ha interessato una quantità lineare di materiale nettamente superiore a quella avvolta su una singola bobina 30 e indicativamente pari a 350-400 mila metri di nastro. Conseguentemente, ricavandosi singoli nastrini di lunghezza considerevole, in luogo di spezzoni da collegare fra loro, è possibile effettuare la contemporanea ribobinatura in continuo, attraverso singole avvolgitrici del tipo in sé noto, disposte in. cascata a valle dell’ apparecchiatura 10, come schematizzàto alle figure 3 e 4. I singoli nastrini recisi dal nastro di materiale 28, indicati con 44, presentano altezza generalmente diversa fra loro in funzione della distanza impostata fra le lame 16 e vengono smistati, all’uscita dalla unità o gruppo di taglio 12, in direzione di dette avvolgitrici, schematizzate con 46. Ulteriormente, una analoga avvolgitrice 48, disposta a lato delle precedenti, provvede alla raccolta in continuo degli sfridi 50 di produzione, cioè delle sottili strisce asportate da uno o da entrambi i contrapposti fianchi del nastro di materiale 28. Le singole avvolgitrici 46 possono essere collegate a sistemi di rilevazione elettrica e/o elettronica delle quantità di materiale ribobinato, per l’opportuna programmazione degli arresti del ciclo produttivo necessari al fine di sostituire l’una o l’altra delle bobine riavvolte, indicate con 52; ciò in quanto l’avvolgimento di un nastrino 44 di altezza maggiore rispetto a un altro dà ovviamente luogo alla formatura di una bobina 52 completa in tempi più rapidi.

Come si può rilevare da quanto precede, sono evidenti i vantaggi che l’invenzione consegue.

L’apparecchiatura di taglio della presente invenzione, particolarmente indicata per la recisione di films fioccati di poliolefie, non comporta il deterioramento continuo del rullo di riscontro, che costringerebbe a sistematiche interruzioni del ciclo operativo per il suo riposizionamento o sostituzione, e permette quindi di ottenere nastrini di varia altezza recisi in continuo e di lunghezza estremamente rilevante. Di conseguenza, gli stessi nastrini possono essere simultaneamente ribobinati in continuo con apprezzabili riduzioni dei tempi e dei costi di produzione. La presenza di mezzi rilevatori dell’ integrità del materiale in svolgimento dalla bobina garantisce l’adeguata qualità del prodotto, evitando verifiche che possono rivelarsi approssimative da parte dell’operatore addetto.

L’invenzione, così come sopra descritta e più avanti rivendicata, è stata tuttavia proposta a puro titolo esemplificativo e non limitativo, intendendosi che la stessa potrà essere suscettibile di numerose modifiche e varianti, tutte peraltro rientranti nell’ambito del concetto inventivo.

Ad esempio, il rullo inferiore di riscontro potrà essere ottenuto in pezzo unico, con sgolature 34 formate mediante lavorazioni meccaniche nei punti corrispondenti alle lame di taglio 16; in alternativa agli anelli smussati o ribassati 36, che formano le stesse sgolature, potranno essere utilizzati anelli privi di smusso o ribasso, distanziati tra loro lungo il rullo 18 per mezzo di rondelle o equivalenti mezzi.

Claims (8)

1. RIVENDICAZIONI 1. Apparecchiatura per il taglio di materiali avvolti in bobina, specie films di poliolefine fioccati, comprendente un gruppo di taglio (12) costituito da un albero (14), sul quale è calzata una pluralità di lame discoidali (16) intercalate ad anelli metallici (22) di varia altezza, e da un sottostante rullo di riscontro (18) per dette lame e per il materiale (28) da recidere che si svolge da una bobina (30), caratterizzata dal fatto che detto rullo di riscontro presenta lungo la propria superficie incisioni o sgolature (34) formate in corrispondenza delle sovrastanti lame (16) e ottenute mediante riporto sul rullo stesso di anelli (36) smussati o distanziati fra loro o mediante lavorazioni meccaniche di detto rullo realizzato in corpo unico.
2. 2. Apparecchiatura secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che gli anelli (36) calzati sul rullo (18) sono ottenuti in metallo e presentano lungo i contrapposti bordi uno smusso o un ribasso di larghezza e profondità rispettivamente comprese fra 2 e 10 mm.
3. 3. Apparecchiatura secondo le rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che il rullo (18) sul quale sono calzati gli anelli (36) presenta una porzione filettata sulle contrapposte testate per l’avvitamento di altrettante ghiere (38) che bloccano e compattano fra loro gli anelli medesimi.
4. 4. Apparecchiatura secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che l albero (14) con lame (16) e anelli (22) e il rullo (18) con anelli (36) sono supportati da un’incastellatura (20), provvista di motore elettrico per la movimentazione in senso orario o antiorario di detto albero (14) e di mezzi di rinvio e tensionamento (26) per il materiale (28) da recidere.
5. 5. Apparecchiatura secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto di comprendere mezzi (40) per la rilevazione dell’integrità ed omogeneità del materiale (28), disposti a monte del gruppo di taglio (12).
6. 6. Apparecchiatura secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che detti mezzi (40) sono costituiti da un elemento rilevatore consistente in un sensore lineare a barra di pixel.
7. 7. Apparecchiatura secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che detti mezzi (40) sono collegati elettricamente al dispositivo/i di movimentazione dell’albero (14) del gruppo di taglio (12).
8. 8. Apparecchiatura secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto di essere associata a una pluralità di avvolgitrici (46), disposte in cascate a valle del gruppo di taglio (12) per la ribobinatura in continuo dei nastrini (50), ricavati a seguito della recisione con le lame (16) del materiale (28), e per 1’awolgimento degli sfridi di lavorazione (50).