ITMI992082A1 - Cesoia circolare radiale per il taglio di nastri di materiale avvoltoe relativo metodo di taglio - Google Patents

Description

DESCRIZIONE dell'invenzione industriale

La presente invenzione si riferisce ad una cesoia circolare radiale per il taglio di nastri di materiale avvolto.

Nei rotoli o bobine di materiale metallico o non metallico in nastro avvolto, denominati usualmente "coils", vi è la necessità di tagliare il nastro avvolto in una o più parti in senso longitudinale, vale a dire lungo la lunghezza di avvolgitura, per poterlo usare in successive lavorazioni nella larghezza richiesta..

Attualmente, tale materiale in nastro, per poter essere tagliato, viene svolto dai rotoli o dalle bobine e deve essere lavorato su una linea di taglio longitudinale (detta anche slitter).

Durante questa lavorazione l'intero coils di materiale viene montato su una macchina, denominata aspo svolgitore, la cui funzione è quella di svolgere e sostenere il materiale in modo da consentire il taglio in piano dello stesso sotto una macchina chiamata cesoia circolare tangenziale.

Successivamente, il materiale in nastro ridotto tramite tale operazione in strisce, viene riavvolto in singole bobine su una macchina denominata aspo avvolgitore.

E' evidente che utilizzando questa tecnologia tutto il materiale del coil di partenza deve essere svolto, tagliato nel numero di strisce richiesto ed infine riavvolto in singole bobine della larghezza finale desiderata.

E' immediato comprendere quale possano essere i costi di una tale operazione condotta in vari stadi di svolgitura ed avvolgitura per poter creare un certo numero di rotoli di larghezza minore rispetto a quello del coil originario.

Si comprende inoltre con immediatezza che si ha la necessità di avere a disposizione ampi spazi e parecchie macchine per tale serie di operazioni, il che determina un incremento sia dei costi di una cosi semplice lavorazione sia di investimento iniziale per la creazione della linea di taglio.

Scopo della presente invenzione è quello di realizzare una cesoia che consenta di eliminare i problemi tecnici in precedenza citati.

Altro scopo è quello di minimizzare il numero di avvolgiture e svolgiture per poter giungere al frazionamento in senso longitudinale del coil.

Questi ed altri scopi secondo la presente invenzione vengono raggiunti realizzando una cesoia circolare radiale per il taglio di nastri di materiale avvolto come viene esposto nella rivendicazione 1.

Ulteriori caratteristiche dell'invenzione sono contenute nelle rivendicazioni successive.

Le caratteristiche ed i vantaggi di una cesoia circolare radiale per il taglio di nastri di materiale avvolto secondo la presente invenzione risulteranno maggiormente evidenti dalla descrizione seguente, esemplificativa e non limitativa, riferita ai disegni allegati nei quali:

la figura 1 è -una vista in alzata laterale schematica di una prima realizzazione di cesoia circolare radiale per il taglio di nastri di materiale avvolto secondo la presente invenzione, la figura 2 è una vista frontale della macchina presa secondo la freccia F di figura 1, con il coil in punto e linea,

la figura 3 è una vista in alzata laterale schematica di una seconda realizzazione di cesoia circolare radiale per il taglio di nastri di materiale avvolto secondo la presente invenzione, la figura 4 è una vista frontale della macchina presa secondo la freccia G di figura 3, con il coil in punto e linea.

Con riferimento alle figure, viene mostrata una cesoia circolare radiale per il taglio di nastri di materiale, metallico e non, avvolto ad individuare un rotolo o bobina, che come detto viene usualmente denominato coil 11.

Nella raffigurazione esemplificativa è mostrata una cesoia o macchina, indicata complessivamente con 12, che è costituita da una serie di parti principali.

La macchina 12 comprende infatti un basamento, o struttura di base, 13 dotato di guide di scorrimento 14, sotto forma di binari portati sul basamento che consentono il posizionamento trasversale di un gruppo di taglio, indicato complessivamente con 15, rispetto al coil 11 portato da un aspo svolgitore, schematizzato in 16.

In particolare con riferimento alle figure 1 e 2, il gruppo di taglio 15 comprende una slitta 17, scorrevole rispetto alle guide 14, tramite un elemento di comando, quale una vite senza fine 18 che si impegna in una madrevite 19 solidale alla slitta 17 . La vite senza fine 18 è comandata da un motoriduttore 20 posto ad una estremità della vite senza fine 18 su un supporto 21 solidale al basamento 13

Inoltre, sulla slitta stessa 17 è posto imperniato un braccio di taglio 22. In particolare il braccio di taglio 22 è posto su un perno 23, supportato a sue estremità direttamente su supporti 24 facenti parte della slitta 17.

Tra una estensione a mensola 25 della slitta 17 ed una parte inferiore del braccio di taglio 22 è posto un attuatore 26 che determina il basculamento del braccio.

Questo attuatore 26 è raffigurato tramite un cilindro idraulico imperniato ad una parte intermedia e ad una su estremità 27 e 28 rispettivamente alla estensione 25 della slitta ed alla parte inferiore del braccio di taglio 22. L' attuatore 26 è collegato ad un gruppo, schematizzato in 29, che determina la regolazione della pressione di rotazione del braccio di taglio in funzione della esigenza di taglio. Nell'esempio ove l'attuatore è un cilindro idraulico, tale gruppo di regolazione può essere costituito da una valvola idraulica proporzionale. E' evidente che l ' attuatore 26 può anche essere costituito da un gruppo vite madrevite opportunamente collegato ad un motore opportunamente pilotabile a svolgere l'azione di taglio richiesta, senza peraltro fuoriuscire dall'ambito di protezione dell'invenzione.

Il braccio di taglio 22 porta poi un elemento di fine corsa 22a per la limitazione del suo basculamento massimo ed, alla sua estremità libera superiore, una lama circolare di taglio 30, montata libera di ruotare su un apposito supporto portante 31. In tal modo si può spostare la lama di taglio 30 portata dal braccio 22 tra una posizione di impegno ed una posizione di disimpegno sul nastro di materiale avvolto 11.

Infine, sia il gruppo di regolazione della pressione in rotazione 29 di comando del braccio di taglio che il motore 20 di comando della vite senza fine 18 che la motorizzazione, schematizzata in 32, dell'aspo svolgitore 16, che quella dell'aspo avvolgitore {non mostrato) sono opportunamente collegati ad un elaboratore centrale 33, che comanda i movimenti in funzione del taglio e/o dei tagli selezionati in precedenza, tramite un pulpito di comando 36 presso cui si dispone l'operatore.

A valle dell'aspo svolgitore 16 è previsto un rullo deviatore 34 che avvia nastri 35 tagliati dal nastro avvolto sull'aspo svolgitore 16 verso un aspo avvolgitore (non mostrato).

Qui di seguito si espone in breve quale sia un generico funzionamento di una cesoia circolare radiale 12 per il taglio di nastri di materiale avvolto 11 realizzata secondo l'invenzione.

La figura 1 mostra, in linea intera, quale sia la posizione che assume l'intera cesoia in fase di avviamento del taglio, quando sull'aspo svolgitore 16 è stato posizionato un coil di una certa dimensione in larghezza, indicata con L.

Per avere tale posizione la slitta 17 è stata spostata tramite la vite senza fine 18, comandata dal motoriduttore 20, lungo le guide di scorrimento 14. Si è ottenuto così il posizionamento trasversale del braccio 22 rispetto al coil 11 avvolto nella corretta posizione ove andrà eseguito il taglio.

Una volta effettuato tale posizionamento, con bloccaggio in posizione a quota raggiunta che è impostata automaticamente dal pulpito di comando 36, è avviato il taglio di una porzione LI.

Il taglio del materiale avvolto sul coil 11 è ottenuto combinando l'azione di taglio della lama circolare folle 30, portata in impegno sul coil dalla rotazione del braccio 22 secondo la freccia 37, con quella della velocità tangenziale di svolgitura dell'aspo svolgitore, non mostrato. A tale proposito il materiale, sotto forma di coil 11, è messo in rotazione dal mandrino dell'aspo svolgitore 16, sul quale è stato caricato, azionando il motore 32. Il trascinamento in rotazione è garantito dalla espansione idraulica del mandrino dell'aspo svolgitore 16 raggiunta la velocità tangenziale costante imposta.

Una volta in rotazione, si avvicina (in senso radiale) secondo la freccia 37 la lama circolare di taglio 30 posizionata sulla cesoia circolare radiale dell'invenzione. Si realizza in tal modo una azione di reazione del materiale del coil 11 alla penetrazione della lama 30 che è contrastata dal braccio portalama 22 che è ben vincolato a terra, sui suoi supporti, in modo da impedire alla lama stessa di arretrare e non essere operativa.

La forza esercitata dal braccio portalama 22 è garantita dall'azione di una forza idraulica (cilindro 26 e valvola idraulica proporzionale 29) regolabile in base allo spessore del materiale da tagliare e viene coordinata anch'essa dal pulpito di comando 36.

Poi, quando la lama circolare 30 viene a contatto con il materiale in rotazione del coil 11 si esercita una forza di compressione sul materiale fino a inciderlo in profondità.

Si deve notare che nel punto di contatto lama -materiale da tagliare la pressione locale esercitata è superiore al carico di rottura a compressione del materiale stesso e tramite questo urto di pressione violento si incide il materiale fino a superare interamente il suo spessore.

A questo punto il taglio locale avanza nella direzione del senso di rotazione del coil 11, perché l'effetto di velocità tangenziale crea uno scorrimento relativo tra lama di taglio 30 e materiale del coil 11.

Nel caso di un'unica lama 30 rappresentato, la striscia di materiale tagliata 35 è mantenuta in tiro dalla forza che è generata dall'aspo avvolgitore (non mostrato), posto a valle del rullo deviatore 34. E' evidente che la presenza del rullo deviatore 34 serve ad orientare il materiale tagliato e svolto 35 nella direzione di lavoro della linea, garantendo la corretta tensionatura del nastro tagliato.

La velocità relativa lama / materiale mette in movimento la lama 30, accelerando inizialmente il suo movimento.

In questo caso si ha un taglio per lacerazione del materiale, cioè la reazione alla penetrazione della lama di taglio è garantita solo dagli strati radiali del materiale avvolto che formano il coil del materiale stesso. A tale proposito si deve rilevare che è ben differente il tipo di taglio che si ha sulla nota cesoia circolare tangenziale, dove si ha lama contro lama entrambe in rotazione.

Secondo l'invenzione poi, essendo la lama di taglio 30 folle, essa può subire accelerazioni o decelerazioni durante la fase di taglio, impedendo così la formazione di asportazione di materiale, quali particelle abrasive, che creerebbero un decadimento dello standard qualitativo, in modo particolare per i materiali lucidi.

Dopo alcuni giri del coil 11, la lama 30 è mossa radialmente in modo controllato tramite lo spostamento del braccio 22 secondo la freccia 37, garantendo così una pressione di taglio sulle spire del coil che durante lo svolgimento si affacciano via via sulla superficie.

La pressione di taglio è generata dal gruppo di regolazione della pressione 29, quale un sistema idraulico a pressione costante, con movimento radiale del braccio di taglio 22. Si ha infatti il controllo determinato ad esempio da una valvola idraulica proporzionale.

L'operazione di taglio quindi procede fino al raggiungimento del diametro interno del coil 11, fino ad arrivare alla coda del materiale avvolto.

E' evidente che nell'esempio si è sempre parlato di una sola lama 30, ma è possibile avere la presenza di più lame di taglio su un solo braccio o su più bracci.

Non si deve dimenticare poi che la lama e le lame di taglio 30 possono venire motorizzate per particolari tipi di materiali. Si possono infatti prevedere lame motorizzate sottoposte all'azione di una o più forze (agenti su materiali metallici o non avvolti in forma di coils) che incidendo radialmente su di essi li tagliano in più strisce longitudinali.

La cesoia circolare radiale secondo la presente invenzione presenta quindi evidenti vantaggi, oltre a risolvere i problemi tecnici in precedenza esposti.

Infatti essa consente di tagliare direttamente sull'aspo svolgitore 11 solo la larghezza di materiale LI interessata, partendo da un coil intero con larghezza L. In questo caso si taglia, si svolge e poi si riavvolge solo la fascia della larghezza LI richiesta, senza dover svolgere tutta la larghezza L dell'intero coil 11.

Una tale soluzione è particolarmente vantaggiosa perché consente di ottimizzare il materiale, non deformandolo in fase di svolgimento e successivo riavvolgimento, soprattutto con riguardo al materiale che non si deve tagliare.

Parallelamente, inoltre, si riduce il numero di svolgiture / avvolgiture riducendo le possibilità di rigature superficiali, particolarmente importante per i materiali con superfici lisce a specchio.

Vantaggiosamente, la presente invenzione consente di spaccare a metà coils di grande larghezza (addirittura sino a 1.600 - 2.000 mm) facilitando la riavvolgitura sull'aspo avvolgitore. Questo è tanto più vantaggioso se si tiene conto che tale operazione è molto difficile su uno "slitter" tradizionale.

Non ultimo vantaggio è quello di poter creare una linea ibrida di riavvolgitura e taglio longitudinale (con un certo numero di tagli, ad esempio sino a 4 tagli).

La cesoia circolare radiale della presente invenzione permette di realizzare con successo un nuovo principio di taglio che consente di tagliare (in una o più parti) il coil di materiale direttamente su un aspo svolgitore e direttamente in fase di svolgitura, senza dover utilizzare una cesoia sino ad ora nota di tipo circolare tangenziale.

In tal modo si viene anche ad individuare un nuovo metodo di taglio di un nastro di materiale avvolto in rotolo o bobina.

Questo metodo per il taglio di un nastro di materiale avvolto 11 portato da un aspo svolgitore 16 tramite almeno una lama circolare di taglio 30 portata da almeno un braccio di taglio o simile 22 è costituito da una serie di fasi fondamentali.

Queste fasi possono riassumersi nello spostare la almeno una lama circolare di taglio 30 in impegno radiale verso il nastro di materiale avvolto 11 in corrispondenza di una larghezza LI selezionata della intera larghezza L del nastro di materiale avvolto 11.

Poi, si determina una forza di impegno della almeno una lama circolare di taglio 30 sul nastro di materiale avvolto 11 tramite una regolazione della pressione di rotazione del braccio di taglio 22 ovvero della pressione in senso radiale.

Subito dopo si procede a svolgere la almeno una porzione di nastro tagliata 35 dal nastro di materiale avvolto 11 sull'aspo svolgitore 16 e ad avvolgere la almeno una porzione di nastro tagliata 35 su un aspo avvolgitore di traino.

Ε' evidente che tale metodo generale può essere preceduto da una ulteriore fase di spostare l ' almeno una lama 30 disposta sulla slitta 17 in corrispondenza di una larghezza LI selezionata da una larghezza L dell'<’ >intero nastro di materiale avvolto 11 prima di portare la lama stessa in impegno.

Per un più agevole svolgimento del metodo, dove necessario, inoltre si deve fare ruotare la lama circolare di taglio 30 tramite una sua motorizzazione prima di portarla in impegno sul nastro di.materiale avvolto 11.

Altre fasi sono desumibili da quanto detto in precedenza per la cesoia dell'invenzione.

Con questo nuovo metodo di taglio è possibile tagliare e svolgere .solo la striscia di materiale della larghezza voluta, senza essere obbligati a tagliare e svolgere interamente il coils per tutta la sua larghezza.

Le figure 3 e 4 mostrano una seconda forma di realizzazione tra le tante possibili ed attuabili, ove elementi uguali sono indicati con gli stessi numeri di riferimento.

Si nota così come la lama di taglio 30 è posta alla estremità di un supporto 122, che è portato dalla slitta 17, e svolge la medesima funzione del braccio di taglio 22. La slitta 17 è scorrevole rispetto ad un basamento 13 che può estendersi da terra o pendere dall'alto. Il supporto 122 è spostabile anch'esso tra la posizione di impegno e quella di disimpegno tramite un attuatore 126, quale un cilindro idraulico secondo la freccia 137.

Tramite questo secondo movimento, anch'esso sostanzialmente radiale, è possibile realizzare la medesima operazione di taglio descritta per la precedente forma di realizzazione.

Anche questa seconda realizzazione risolve gli stessi problemi della prima ed ha gli stessi vantaggi di funzionamento.

Sono naturalmente possibili variazioni e modifiche sia alla cesoia che al metodo, rientranti nello scopo della presente invenzione, che si devono ritenere comprese nell'ambito di protezione della presente privativa.

Claims (15)

1. RIVENDICAZIONI 1. Cesoia circolare radiale per il taglio di nastri di materiale avvolto recante una lama circolare di taglio (30) che si impegna su un nastro di materiale avvolto (11) portato da un aspo svolgitore (16), caratterizzato dal fatto di comprendere un basamento (13) su cui è scorrevole almeno una slitta (17) che porta (in 22, 122) almeno una lama circolare di taglio (30) che è spostata in impegno su detto nastro di materiale avvolto (11) in corrispondenza di una larghezza selezionata (LI) di una larghezza (L) di detto nastro di materiale avvolto (11), detto lama (30) essendo comandata tra una posizione di impegno ed una posizione di disimpegno su detto nastro di materiale avvolto (11) tramite un attuatore (26, 126) a pressione selezionata (in 29), essendo previsto un elaboratore centrale che controlla sia detto attuatore (26, 126) che mezzi di motorizzazione di detto aspo svolgitore (16) e di detta slitta (17).
2. 2. Cesoia circolare radiale secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che detta lama di taglio (30) è posta su almeno un braccio di taglio o supporto (22, 122) portato da detta slitta
3. 3. Cesoia circolare radiale secondo la rivendicazione 2, caratterizzata dal fatto che detto braccio di taglio (22) è imperniato su detta slitta (17) e detta slitta (17) è scorrevole su binari (14) solidali a detto basamento (13).
4. 4. Cesoia circolare radiale secondo la rivendicazione 2, caratterizzata dal fatto che a detto attuatore (26, 126) è associato un gruppo (29) che determina la regolazione della pressione di azione di detto braccio di taglio (22, 122).
5. 5. Cesoia circolare radiale secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che detto slitta (17) è comandata tramite una vite senza fine (18) che si impegna in una madrevite (19) solidale a detta slitta (17), in cui detta vite senza fine (18) è comandata da un motoriduttore (20) posto ad una sua estremità su un supporto (21) solidale a detto basamento (13).
6. 6. Cesoia circolare radiale secondo la rivendicazione 3, caratterizzata dal fatto che detto braccio di taglio (22) è disposto basculabile su un perno (23), supportato direttamente su detta slitta (17) ed è dotato di un elemento di fine corsa (22a) per la limitazione del suo basculamento massimo in impegno su detto nastro di materiale avvolto (11).
7. 7. Cesoia circolare radiale secondo la rivendicazione 2, caratterizzata dal fatto che detta lama di taglio (30) è posta su supporto (122) portato da detta slitta (17) e spostabile radialmente tra detta posizione di impegno e detta posizione di disimpegno tramite un attuatore idraulico (126).
8. 8. Cesoia circolare radiale secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che detto attuatore è costituito da un cilindro idraulico (26, 126) collegato ad un gruppo di regolazione (29) costituito da una valvola idraulica proporzionale.
9. 9. Cesoia circolare radiale secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che detta lama circolare di taglio (30) è disposta folle su un supporto (22, 122) di detta slitta (17).
10. 10. Cesoia circolare radiale secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che detta lama circolare di taglio (30) è disposta motorizzata su un supporto (22, 122) di detta slitta (17).
11. 11. Metodo per il taglio di un nastro di materiale avvolto (11) portato da un aspo svolgitore (16) tramite almeno una lama circolare di taglio (30) portata (in 22, 122) da una slitta (17), caratterizzato dal fatto di comprendere le seguenti fasi : - spostare almeno una lama circolare di taglio (30) in impegno radiale verso detto nastro di materiale avvolto (11) in corrispondenza di una larghezza (LI) selezionata di una larghezza (L) di detto nastro di materiale avvolto (11); - determinare una forza di impegno di detta almeno una lama circolare di taglio (30) su detto nastro di materiale avvolto (11) tramite una regolazione della pressione di avanzamento di detta lama di taglio (30), - svolgere almeno una porzione di nastro tagliata (35) da detto nastro di materiale avvolto (11) su detto svolgitore (16) ed avvolgere detta almeno una porzione di nastro tagliata (35) su un aspo avvolgitore di traino.
12. 12. Metodo secondo la rivendicazione 11, caratterizzato da essere preceduto da una ulteriore fase di spostare detta lama di taglio (30) disposta su una slitta (17) in corrispondenza di una larghezza (Li) selezionata da una larghezza (L) di detto nastro di materiale avvolto (11) prima di portare in impegno detta lama di taglio (30).
13. 13. Metodo secondo la rivendicazione 11, caratterizzato dal fatto di fare ruotare detta lama circolare di taglio (30) tramite una sua motorizzazione prima di portarla in impegno su detto nastro di materiale avvolto (11).
14. 14. Cesoia circolare radiale per il taglio di nastri di materiale avvolto come descritto in precedenza e come illustrato nei disegni allegati.
15. 15. Metodo per il taglio di un nastro di materiale avvolto come descritto in precedenza e come illustrato nei disegni allegati.