ITPI20080057A1 - Apparato, e relativo metodo, per la trasformazione di materiale nastriforme. - Google Patents

Description

APPARATO, E RELATIVO METODO, PER LA TRASFORMAZIONE DI MATERIALE NASTRIFORME.

SETTORE TECNICO

La presente invenzione si riferisce ad un apparato per l'avvolgimento in rotoli, intorno ad un'anima tubolare, di materiale nastriforme.

Più specificamente, la presente invenzione si riferisce ad un apparato per la formazione di rotoli di carta igienica, carta da cucina, carta industriale o altre tipologie di rotoli delle dimensioni più disparate, comprendente mezzi di alimentazione del materiale nastriforme verso un primo rullo avvolgitore che forma insieme ad un secondo rullo avvolgitore una gola di passaggio del materiale nastriforme e di una relativa anima tubolare verso una culla formata dai due suddetti rulli avvolgitori in cui avviene la formazione del rotolo, mezzi per introdurre l'anima tubolare ubicati a monte della gola di passaggio e mezzi per interrompere il materiale nastriforme al completamento di un rotolo ubicati tra i mezzi di introduzione dell'anima tubolare e la gola di passaggio tra il primo e il secondo rullo avvolgitore.

STATO DELL'ARTE

Nel settore della trasformazione della carta sono utilizzati apparati, denominati ribobinatrici, per realizzare, a partire da grosse bobine di materiale cartaceo, rotoli di carta igienica, carta assorbente da cucina, rotoli asciugamani di tipo industriale o altre tipologie di rotoli di materiale diverso ed anche di grosse dimensione.

Pur mantenendo un principio di funzionamento molto simile, le modalità costruttive di questi apparati cambiano in modo sostanziale in funzione della tipologia di rotoli da realizzare.

I rotoli di piccole o medie dimensioni, in particolare nel settore del “tissue†, sono realizzati mediante macchine le cui caratteristiche principali devono essere una elevata affidabilità ed elevate capacità produttive, tanto che il materiale nastriforme à ̈ alimentato, in continuo, a velocità anche di 1000 metri/minuto.

A queste velocità deve essere assicurata una elevata affidabilità e precisione di fasi particolarmente delicate quali quelle di scambio tra un rotolo il cui avvolgimento à ̈ stato completato e l'inizio dell'avvolgimento del rotolo successivo intorno alla relativa anima tubolare.

Apparati di questo tipo sono descritti ad esempio nei documenti brevettuali statunitensi n.4,828,195, n.4,723,724, n.5,979,818 e nella domanda internazionale n.WO9534498A1.

In particolare nel documento n.US5,979,818 à ̈ descritta una ribobinatrice, e relativo metodo per la realizzazione di rotoli in particolare di carta igienica in cui un gruppo di perforazione della carta à ̈ installato a monte del gruppo di scambio rotolo che prevede un primo rullo avvolgitore ad asse fisso intorno al quale à ̈ alimentata la carta ed un secondo rullo avvolgitore ad asse fisso che forma con il primo rullo una gola di passaggio della carta e delle relative anime tubolari intorno a cui la carta deve avvolgersi, mentre un terzo rullo avvolgitore ad asse mobile mantiene il rotolo in formazione in una culla tra il primo e il secondo rullo e ne guida l'accrescimento. A monte della gola di passaggio, rispetto alla direzione di avanzamento della carta, sono ubicati mezzi per l'introduzione delle anima tubolare, trasportati a detti mezzi di introduzione tramite un sistema di alimentazione e singolarizzazione, e, tra detti mezzi di introduzione e la gola di passaggio à ̈ realizzato un canale di ampiezza sostanzialmente pari al diametro dell'anima tubolare ed à ̈ ottenuto tra detto primo rullo avvolgitore ed un elemento curvo, provvisto di una superficie sostanzialmente in forma di settore circolare sul quale l'anima tubolare rotola verso la gola di passaggio tra i due rulli. Nella lunghezza del suddetto canale operano mezzi di interruzione della carta costituiti da un tampone che, montato su un supporto girevole a 360° interagisce periodicamente con la superficie del primo rullo avvolgitore per creare sul nastro di carta alimentato forze di attrito in direzioni apposte che provocano lo strappo del nastro lungo una linea di perforazione.

L'apparato sopra descritto à ̈ sicuramente tra i migliori attualmente presenti sul mercato in quanto à ̈ dotato di grande affidabilità e consente velocità di alimentazione della carta e produttività molto elevate.

Tuttavia, la specifica conformazione del gruppo di scambio, ed in particolare la presenza dell'elemento curvo atto a creare il canale di guida dell'anima tubolare rendono particolarmente difficoltoso e oneroso il trattamento di anime tubolari e rotoli di diverse dimensioni in quanto si rende necessaria la sostituzione del suddetto elemento curvo e la regolazione di vari altri elementi.

L'apparato descritto nella domanda WO9534498A1 cerca di ovviare, almeno parzialmente ai problemi suddetti proponendo un apparato molto simile a quello precedentemente descritto in cui però il suddetto elemento curvo à ̈ montato in modo elasticamente cedevole, in grado perciò di adattarsi automaticamente al passaggio di anime tubolari di dimensione diverse. Inoltre, per permettere l'utilizzo nella stessa macchina di anime tubolari di diverse dimensioni à ̈ prevista la regolazione della posizione degli altri organi coinvolti quali i mezzi di alimentazione e di introduzione delle anime tubolari ed il secondo rullo avvolgitore.

I suddetti perfezionamenti conferiscono una maggiore flessibilità alla macchina, e tuttavia à ̈ sentita la necessità di trovare soluzioni atte a semplificare la struttura della macchina e rendere la stessa ancor più affidabile e flessibile in merito alla tipologia di rotoli che essa à ̈ in grado di trattare.

I rotoli di dimensioni maggiori, soprattutto grandi rotoli per uso industriale, vengono avvolti utilizzando macchinari strutturalmente abbastanza diversi rispetto a quelli sopra descritti. I macchinari maggiormente utilizzati per rotoli, e relative anime tubolari, di medie e grandi dimensioni vengono avvolti per mezzo di ribobinatrici dette “taglierine†in cui, cioà ̈, a monte del gruppo di scambio à ̈ installato un gruppo per il taglio del materiale nastriforme in strisce longitudinali che vengono avvolte intorno ad una serie di anime tubolari allineate che vengono contemporaneamente introdotte nel gruppo di scambio dai mezzi introduttori.

Questo tipo di ribobinatrici sono trattate, ad esempio, nei documenti brevettuali n.EP1108669, n.US2,989,262, n.US3,727,854, n.US4,422,588 e n.US6,129,304.

Soprattutto a causa delle dimensioni dei rotoli e quindi delle masse da movimentare questa tipologie di macchine ha modo di operare diverso rispetto alle macchine precedentemente descritte in quanto la velocità di alimentazione del materiale nastriforme può anche essere superiore ma le operazioni di scambio tra un rotolo completato e la successiva anima tubolare da avvolgere avvengono fermando temporaneamente l'alimentazione del materiale nastriforme stesso.

SINTESI DELL'INVENZIONE

Scopo della presente invenzione à ̈ quello di proporre un apparato, e relativo metodo, per l'avvolgimento in rotoli, intorno ad un'anima tubolare, di materiale nastriforme in grado di superare i limiti sopra evidenziati della tecnica nota.

Ulteriore scopo della presente invenzione à ̈ proporre un apparato per l'avvolgimento in rotoli, intorno ad un anima tubolare, di materiale nastriforme, comprendente mezzi di alimentazione del materiale nastriforme verso un primo rullo avvolgitore che forma insieme ad un secondo rullo avvolgitore una gola di passaggio del materiale nastriforme e di una relativa anima tubolare verso una culla formata dai due suddetti rulli avvolgitori in cui avviene la formazione del rotolo, mezzi per introdurre l'anima tubolare ubicati a monte della gola di passaggio e mezzi per interrompere il materiale nastriforme al completamento di un rotolo ubicati tra i mezzi di introduzione dell'anima tubolare e la gola di passaggio tra il primo e il secondo rullo avvolgitore, detto apparato avendo una struttura perfezionata dal punto di vista dell'affidabilità e della semplicità strutturale.

Un altro scopo della presente invenzione à ̈ proporre un apparato per l'avvolgimento in rotoli di materiale nastriforme idoneo, tramite semplici regolazioni e/o accorgimenti costruttivi, a realizzare rotoli di dimensioni e peso complessivi molto variabili, utilizzando anime tubolari anch'esse molto variabili in quanto a dimensioni e peso.

Un altro scopo della presente invenzione à ̈ proporre un metodo per l'avvolgimento in rotoli, intorno ad un'anima tubolare, di materiale nastriforme, atto ad essere impiegato sia per la formazione in grandi lotti o serie di rotoli di piccolo diametro quali rotoli di carta igienica, sia per la formazione di grandi rotoli per utilizzo industriale.

Gli scopi suddetti vengono raggiunti mediante una Ribobinatrice per l'avvolgimento in rotoli, intorno ad un anima tubolare, di materiale nastriforme, detta ribobinatrice comprendendo mezzi di trascinamento del materiale nastriforme, un primo rullo avvolgitore, un secondo rullo avvolgitore definente con il primo rullo una gola di passaggio dell'anima tubolare e del materiale nastriforme, mezzi di introduzione dell'anima tubolare ubicati a monte della suddetta gola rispetto alla direzione di avanzamento del materiale nastriforme, mezzi di interruzione del materiale nastriforme atti ad interrompere detto materiale nastriforme tra un rotolo appena completato e una nuova anima tubolare appena introdotta, interagendo periodicamente con i mezzi di trascinamento in una zona compresa tra i mezzi di introduzione e la suddetta gola di passaggio, il primo e il secondo rullo avvolgitore definendo un alloggiamento del rotolo durante la fase di accrescimento dello stesso, caratterizzata dal fatto che i suddetti mezzi di interruzione mantengono l'anima tubolare in contatto con i mezzi di trascinamento in almeno una porzione della zona compresa tra i mezzi di introduzione e la suddetta gola di passaggio, il materiale nastriforme essendo interposto tra i mezzi di trascinamento e l'anima tubolare.

I mezzi di interruzione, secondo una forma di realizzazione preferita dell'invenzione, oscillano intorno ad un asse di cerniera e sono provvisti di mezzi elastici atti a farli ruotare intorno all'asse di cerniera per rendere minimo lo spazio tra i mezzi di interruzione stessi e il primo rullo avvolgitore.

Ancora vantaggiosamente i mezzi di interruzione sono provvisti di mezzi attuatori atti ad imprimere loro un movimento di avvicinamento al primo rullo avvolgitore, in modo da portarli in contatto con detto primo rullo avvolgitore per interrompere il materiale nastriforme, la pressione dei mezzi di interruzione contro il primo rullo avvolgitore essendo limitata dai suddetti mezzi elastici.

Vantaggiosamente i mezzi di interruzione sono provvisti di elementi di interruzione comprendenti almeno una lama cooperante con almeno una contro-lama prevista sulla superficie cilindrica del primo rullo avvolgitore.

A monte dei mezzi di introduzione sono previsti mezzi di trattamento dell' anima tubolare atti a far si che un lembo di materiale nastriforme (N) separato dai mezzi di interruzione aderisca alla superficie esterna dell'anima tubolare stessa iniziando così l'avvolgimento di un rotolo

I mezzi di trattamento dell'anima tubolare comprendono un rullo per l'applicazione di materiale collante e tutti i componenti della macchina atti ad entrare in contatto con l'anima tubolare, tra la sezione di applicazione del materiale collante sulla superficie dell'anima tubolare e una sezione in cui il materiale nastriforme ricopre il materiale collante, prevedono tra i relativi elementi di contatto con l'anima tubolare spaziature trasversali atte a consentire il passaggio del materiale collante senza che questo interferisca con nessuno di detti elementi di contatto.

La ribobinatrice comprende vantaggiosamente mezzi di taglio delle anime tubolari situati a monte dei mezzi di introduzione ed atti a dividere ognuna di dette anime tubolari in una pluralità di anime tubolari i cui assi giacciono su una stessa retta.

In questo caso i mezzi di introduzione introducono contemporaneamente una pluralità di anime tubolari e, così come i mezzi di interruzione comprendono una pluralità di elementi di contatto di dette anime tubolari spaziati tra loro di una distanza tale che ognuna di dette anime tubolari entra contemporaneamente in contatto con almeno due di detti elementi di contatto.

Gli scopi suddetti sono raggiunti anche mediante un metodo di avvolgimento in rotoli di materiale nastriforme intorno a un'anima tubolare per mezzo di un primo rullo avvolgitore intorno al quale si avvolge almeno parzialmente detto materiale nastriforme e che poi forma, insieme ad un secondo rullo avvolgitore, una culla di alloggiamento di un rotolo in accrescimento, detto metodo comprendendo fasi di:

- alimentazione di un'anima tubolare verso una stazione di caricamento;

- trasferimento della suddetta anima tubolare nella culla di avvolgimento;

- alimentazione del materiale nastriforme verso la culla di avvolgimento;

- interruzione del materiale nastriforme al completamento di un rotolo,

- scarico di detto rotolo formato,

nel quale metodo la fase di trasferimento dell'anima tubolare nella culla di avvolgimento comprende:

- una prima fase di introduzione di un'anima tubolare in una zona a monte, rispetto alla direzione di alimentazione del materiale nastriforme, di una gola di passaggio tra il primo e il secondo rullo avvolgitore;

- una seconda fase di attraversamento della zona compresa fra il punto di introduzione dell'anima tubolare e la gola fra i due rulli di avvolgimento, tale fase essendo caratterizzata dal rotolamento dell'anima tubolare tra detto primo rullo avvolgitore e detti mezzi di interruzione, il materiale nastriforme essendo interposto tra detta anima tubolare e detto materiale nastriforme;

- una terza fase di attraversamento della suddetta gola di passaggio da parte dell'anima tubolare e del materiale nastriforme;

tra detta prima fase di introduzione di un'anima tubolare e detta seconda fase di rotolamento avendo luogo la fase di interruzione del materiale nastriforme da parte dei mezzi di interruzione.

Una ribobinatrice secondo l'invenzione mantiene le caratteristiche di elevata produttività tipiche delle ribobinatrice ad alimentazione continua come quella descritta nel sopra citato documento US5,979,818 e consente di trattare anime tubolari di dimensioni anche molto diverse con il notevole vantaggio di avere una struttura particolarmente semplice ed affidabile.

Ulteriore vantaggio di una ribobinatrice secondo l'invenzione à ̈ inoltre rappresentato dalla possibilità di essere utilizzata, tramite semplici regolazioni e/o sostituzione di alcuni elementi, per la realizzazione di rotoli di grandi dimensioni utilizzando anime tubolari con diametri variabili in un campo molto ampio.

BREVE DESCRIZIONE DEI DISEGNI

Questi e altri vantaggi associati alla ribobinatrice dell'invenzione, risulteranno peraltro più facilmente comprensibili mediante l'illustrazione di esempi realizzativi, non limitativi, come di seguito descritti con l'ausilio delle tavole di disegno allegate, nelle quali: - la figura 1 rappresenta una schematica vista frontale di una ribobinatrice automatica ad alimentazione continua secondo l'invenzione;

- le figure da 2a a 2g rappresentano un dettaglio di fig.1 in cui sono mostrati, in particolare, i componenti di un gruppo di scambio rotolo in varie fasi del processo di scambio rotolo che avviene tra il completamento dell'avvolgimento di un rotolo e l'inizio dell'avvolgimento del rotolo successivo;

- la figura 3 rappresenta una vista dall'alto di alcuni elementi del gruppo di scambio rotolo;

- la figura 4 rappresenta un dettaglio di fig.1 che evidenzia la zona di interazione tra i mezzi di interruzione e il primo rullo avvolgitore e, in vista ribaltata à ̈ evidenziata la conformazione degli elementi di interruzione;

- la figura 5 rappresenta una schematica vista frontale di una diversa forma realizzativa di una ribobinatrice secondo l'invenzione, in particolare una ribobinatrice taglierina per l'avvolgimento di rotoli di grandi dimensioni;

- la figura 6 rappresenta un dettaglio di fig. 5 in cui sono mostrati i componenti di un gruppo di scambio rotolo;

- la figura 7 rappresenta una vista analoga alla vista di fig.3, in cui à ̈ mostrata una diversa forma realizzativa degli stessi componenti di fig. 3, forma realizzativa particolarmente adatta al trattamento di serie di anime tubolari allineate;

- la figura 8 rappresenta una vista analoga alla vista in dettaglio di fig. 4 che rappresenta una diversa forma realizzativa dei mezzi di interruzione.

DESCRIZIONE DELLE FORME REALIZZATIVE PREFERITE

In figura 1 sono mostrati i componenti fondamentali di una ribobinatrice automatica per l'avvolgimento intorno ad un anima tubolare di carta di tipo “tissue†in particolare per la formazione di rotoli di carta igienica, rotoli di carta assorbente da cucina o simili.

Il nastro di carta, N, Ã ̈ trascinato attraverso una serie di rulli di trascinamento, 11, fino a raggiungere un primo rullo avvolgitore, 12, intorno al quale si avvolge parzialmente.

Durante il percorso il nastro di carta avvolge parzialmente un cilindro allargatore, 13, costituito da un rullo di rinvio ad asse di rotazione curvilineo passando sul quale il nastro viene disteso trasversalmente in modo da assumere la massima larghezza, e passa attraverso un gruppo di perforazione, 14, costituito da un primo rullo, 15, su cui sono montate elicoidalmente delle lame, 16, e da un secondo rullo, 18, su cui à ̈ montata una contro-lama di riscontro, 19, e tale gruppo di perforazione à ̈ atto a creare nel nastro linee di perforazione trasversali equidistanti tra loro longitudinalmente e perpendicolari alla direzione di avanzamento del nastro.

Un secondo rullo avvolgitore, 20, definisce insieme al primo rullo avvolgitore 12 una culla, 21, nella quale avviene la formazione del rotolo. Infatti, il primo rullo avvolgitore 12 che alimenta il nastro N, il secondo rullo avvolgitore 20, ed un terzo rullo, 22, ruotano con la stessa velocità periferica facendo quindi ruotare intorno al proprio asse il rotolo R. Il rullo 22 ha asse mobile che si allontana dal primo e secondo rullo 12 e 20 con l'aumentare del diametro del rotolo R.

I rotoli R si avvolgono intorno ad anime tubolari, A, che vengono caricate in una tramoggia, 23, per poi raggiungere un singolarizzatore, 24, che le immette in apposite sedi anima, 25, trasportate da un trasportatore a catena, 26, che à ̈ rinviato tra tre elementi di rinvio, 27.

Le anime tubolari A, adagiate nelle rispettive sedi anima 25 scendono lungo il ramo superiore del trasportatore a catena 26 incontrando lungo il loro percorso mezzi di applicazione della colla, 30, comprendenti un rullo applicatore, 31, una vaschetta, 32, contenente il fluido collante, un contro-rullo, 33, montato su bracci di supporto, 34, mobili intorno ad un fulcro per adattarsi a vari diametri di tubo.

Passate attraverso i suddetti mezzi di applicazione della colla 30 le anime tubolari A raggiungono mezzi di introduzione, 40, atti ad immettere l'anima tubolare A in una zona, 50, compresa tra i mezzi di introduzione 40 stessi e una gola, 60, presente tra i due rulli avvolgitori 12 e 20 ed atta al passaggio dell'anima tubolare A che poi va ad adagiarsi nella culla di avvolgimento.

Nella zona 50 l'anima tubolare A entra in contatto con il nastro N trascinato dal primo rullo avvolgitore 12 e, grazie alla presenza di mezzi di interruzione, 70, viene interrotta la continuità del nastro consentendo al lembo a valle di terminare di avvolgersi intorno al rotolo R ed al lembo a monte di iniziare ad avvolgersi intorno all'anima tubolare A appena introdotta nella zona 50.

I componenti fondamentali del gruppo di scambio rotolo e il processo stesso di scambio rotolo sono mostrati nelle figure da 2a a 2g.

In fig. 2a un rotolo R presente nella culla di avvolgimento 21 à ̈ quasi completato. Il rullo motorizzato 12 alimenta il nastro N e insieme al secondo rullo avvolgitore 20 e al rullo 22, anch'essi motorizzati, guida il rotolamento del rotolo R intorno al proprio asse grazie al fatto che i tre rulli hanno la stessa velocità periferica, consentendo così l'avvolgimento del nastro.

Un'anima tubolare A si trova, pronta per essere caricata, in corrispondenza dei mezzi di introduzione 40 comprendenti un sopporto, 41, un introduttore, 42, incernierato al supporto e una guida, 43, atta a guidare l'anima tubolare A nella sezione iniziale della zona 50 in modo da mantenerla in contatto con il primo rullo avvolgitore 12.

Nella zona 50 agiscono i mezzi di interruzione 70 che comprendono un braccio di supporto sagomato, 71, incernierato ad una propria estremità ad un elemento di cerniera, 72, e comprendente all'altra estremità elementi di interruzione, 73, atti ad interagire con il rullo 12. I mezzi di interruzione 70 comprendono inoltre mezzi elastici, 74, atti a mantenere gli elementi di interruzione 73 in prossimità della superficie del rullo 12, costituiti in questo esempio realizzativo da una molla ad aria comprendente una semi-conchiglia superiore, 75, rigidamente connessa al braccio 71 e una semi-conchiglia inferiore, 76, incernierata all'elemento di cerniera 72, tra le due semi-conchiglie essendo compresa una camera, 77, contenente gas in pressione. Sulla semi-conchiglia inferiore 76 agiscono inoltre mezzi attuatori, 78, atti a far compiere al braccio di supporto 71 un movimento tale da portare gli elementi di interruzione 73 in contatto con il rullo 12, i mezzi elastici 74 rimanendo interposti tra i mezzi attuatori 78 e il braccio 71 in modo da limitare la pressione degli elementi di interruzione 73 contro la superficie del rullo 12.

In fig. 2b il rotolo R Ã ̈ stato completato e l'introduttore 42 ruota prelevando l'anima tubolare dalla sede anima 25 e portandola in contatto con il nastro N che sta girando intorno al rullo 12.

In fig. 2c l'anima tubolare A, trascinata dall'avanzamento del nastro N trascinato dal rullo 12 comincia a rotolare sul supporto 41 e quindi sulla guida 43 e in questa fase vengono azionati i mezzi attuatori 78 che portano gli elementi di interruzione ad interagire con il rullo 12 interrompendo il nastro lungo una linea di perforazione precedentemente creata dal gruppo di perforazione 14. Il lembo di nastro a monte tende a ripiegarsi per andare a adagiarsi sull'anima tubolare A, dove, pressato dal rullo 12 contro uno strato di colla presente sull'anima tubolare stessa, rimane attaccato e comincia ad avvolgersi, mentre il lembo di nastro a valle termina di avvolgersi intorno al rotolo R che intanto, grazie ad una diminuzione della velocità di rotazione del rullo 20 comincia ad essere scaricato dalla culla di avvolgimento 21.

Nella fase successiva, mostrata in fig. 2d, l'anima tubolare, continuando ad avanzare nella zona 50 incontra il braccio sagomato 71 che, essendo elasticamente cedevole grazie alla presenza dei mezzi elastici 74, ruota intorno all'elemento di cerniera 72 in seguito alla spinta dell'anima tubolare A e allo stesso tempo costituisce un supporto in grado di mantenere l'anima tubolare A stessa in contatto con il rullo avvolgitore 12.

In fig. 2e l'anima tubolare A continuando a rotolare tra il rullo 12 e il braccio 71 raggiunge l'estremità del braccio stesso presso cui sono vincolati gli elementi di interruzione e, superati anche questi continua a rotolare su un ulteriore elemento di guida, 51.

È possibile notare che contemporaneamente il rotolo R à ̈ stato scaricato e il rullo ad asse mobile 22 si à ̈ riportato in posizione bassa avvicinandosi agli altri due rulli avvolgitori 12 e 20.

In fig. 2f à ̈ mostrata una fase in cui l'anima tubolare A, con una prima parte di nastro N avvolta attraversa la gola 60 continuando a rotolare tra i due rulli grazie al fatto che il secondo rullo avvolgitore 20 gira a velocità ridotta rispetto a quella del primo rullo avvolgitore 12, o, addirittura, in una specifica forma realizzativa dell'invenzione, à ̈ fermo. Ovviamente, i mezzi elastici 74 hanno riportato gli elementi di interruzione 73 in prossimità del rullo 12 non appena l'anima tubolare ha oltrepassato, rotolando, l'estremità degli elementi di interruzione stessi.

In fig. 2g l'anima tubolare A ha raggiunto la culla di avvolgimento 21 ed à ̈ in corso la formazione del rotolo, mentre una nuova anima tubolare A à ̈ stata portata in corrispondenza dei mezzi di introduzione 40 pronta per essere caricata iniziando un nuovo ciclo. Come risulta evidente dalla precedente descrizione la ribobinatrice ed il relativo metodo di avvolgimento in rotoli di materiale nastriforme sono particolarmente efficienti ed affidabili in virtù della ottimizzazione del gruppo di scambio rotolo. Inoltre il trattamento di anime tubolari di dimensioni anche molto diverse à ̈ molto semplice in quanto basta montare su slitte i vari organi interessati all'operazione di avvolgimento dei rotoli, opportunamente raggruppati.

Certamente molte varianti possono essere apportate e molti accorgimenti costruttivi possono essere utilizzati per ottimizzarne le prestazioni, rimanendo comunque nell'ambito dell'idea inventiva sopra descritta.

In fig.3 à ̈ mostrata una vista dall'alto di alcuni componenti in cui à ̈ possibile osservare che nel caso di utilizzo di un'anima tubolare A molto lunga, come normalmente avviene nella produzione di rotoli di carta igienica in cui i rotoli vengono tagliati trasversalmente a valle della ribobinatrice, può essere utilizzato un rullo applicatore di colla 31 sagomato in modo da applicare sull'anima tubolare A strisce di colla C di una certa lunghezza. Per evitare che la colla, durante il passaggio dell'anima tubolare, sporchi i componenti della macchina che devono entrare in contatto con essa questi sono conformati in modo tale da entrare in contatto con l'anima tubolare A nelle zone non coperte dagli strati di colla C. In particolare le sedi anima 25, l'introduttore 42, la guida 43 e il braccio di supporto 71 comprendono parti di contatto dell'anima tubolare A di dimensione trasversale molto contenuta e posizionate in corrispondenza degli spazi tra due strisce di colla successive.

Gli elementi di interruzione 73, invece, possono essere ubicati anche in corrispondenza delle zone di passaggio della colla in quanto quando l'anima tubolare A arriva, rotolando sul braccio di supporto 71, all'altezza degli elementi di interruzione il nastro di carta, cominciando ad avvolgersi intorno all'anima tubolare stessa ha coperto la colla che quindi non rischia più di sporcare le parti con cui viene in contatto.

In fig. 7 sono mostrati in una analoga vista dall'alto, gli stessi componenti della macchina mostrati in fig.3, ma realizzati secondo una variante realizzativa dell'invenzione particolarmente adatta al trattamento di serie di anime tubolari A1, A2, …, AN. Infatti può capitare, soprattutto nel caso di rotoli e anime tubolari di dimensioni maggiori, che le anime tubolari A vengono tagliate trasversalmente prima dell'avvolgimento dei rotoli, operazione di taglio che può avvenire nella macchina ribobinatrice stessa a monte del gruppo di scambio rotolo, oppure prima dell'inserimento nella macchina che viene quindi caricata con gli spezzoni di anima tubolare.

Data la lunghezza ridotta delle singole anime tubolari A1, A2, …, AN à ̈ necessario ridurre notevolmente la distanza tra due punti di appoggio successivi in tutti i vari elementi che devono supportare le anime tubolari senza rischiare di sporcare gli elementi stessi con la colla presente sulle anime tubolari. Una soluzione particolarmente efficiente à ̈ allora quella di dotare i vari componenti su cui devono rotolare le anime tubolari aventi tratti di colla sulla superficie di una struttura a pettine, in cui due elementi di contatto successivi del componente con l'anima tubolare siano distanziati sufficientemente da consentire il passaggio di un tratto di colla C depositato da un rullo applicatore di colla 31' sagomato come mostrato in figura, ma sempre abbastanza vicini per fare in modo che almeno due elementi di contatto supportino un anima tubolare A1, A2, …o AN.

In fig. 7 sono in particolare riconoscibili le strutture a pettine delle sedi anima 25', dell'introduttore, 42', della guida 43', e del braccio di supporto 71'.

Certamente, il problema dell'adesione del primo lembo del nastro N all'anima tubolare A all'inizio dell'avvolgimento può essere risolto anche con altri mezzi, appartenenti o meno alla tecnica nota. Potrebbero, ad esempio, essere utilizzati ugelli atti a spruzzare il fluido collante sulla superficie delle anime tubolari quando queste stanno per essere introdotte nella zona di avvolgimento, potrebbero essere utilizzate anime tubolari forate congiuntamente a mezzi per la creazione di vuoto all'interno dell'anima tubolare, in modo che il lembo di nastro venga attratto verso i suddetti fori, potrebbero essere utilizzati mezzi atti a caricare elettrostaticamente le anime tubolari, o altri mezzi ancora.

In fig. 4 à ̈ mostrato un dettaglio di fig.1 in cui sono evidenziati gli elementi di interruzione 73 comprendenti una serie di pattini, 79, a superficie scabra atti a creare attrito con la superficie del nastro N. Sulla superficie del rullo 12 sono presenti, sfalsate rispetto ai pattini degli elementi 73 ulteriori superfici scabre anulari atte a creare attrito con la superficie del nastro ed alternate a superfici lisce posizionate, quindi, in corrispondenza dei pattini scabri. In virtù dell'azione di trascinamento del rullo 12 e dell'azione delle suddette superfici di attrito il nastro N viene separato. Perché ciò avvenga lungo uno linea di perforazione occorre ovviamente che l'azionamento dei mezzi attuatori 78 sia sincronizzato con l'avanzamento del nastro N rispetto alle linee di perforazione precedentemente praticate.

In fig. 8 Ã ̈ mostrata una variante realizzativa degli elementi di interruzione 73, preferibile nel caso che il nastro sia sprovvisto delle linee di perforazione.

In questo esempio realizzativo i pattini 79 sono sostituiti da lame 79' che lavorano interagendo con corrispondenti controlame, 80, fissate alla superficie cilindrica del rullo 12 tramite appositi blocchetti di fissaggio, 81. Anche in questo caso l'azione di taglio del nastro N avviene sincronizzando l'azionamento dei mezzi attuatori 78 con la rotazione del rullo 12 in quanto deve ovviamente esserci interazione tra lama 79'e contro-lama 80.

I mezzi di interruzione, sia che gli elementi di interruzione siano quelli di fig. 4, sia che siano quelli di fig.8, potrebbero essere movimentati non tramite rotazione intorno all'elemento di cerniera 72, ma, altresì, potrebbero essere guidati a traslare perpendicolarmente rispetto ai mezzi di trascinamento del materiale nastriforme. In particolare, quando detti mezzi di trascinamento coincidono con il rullo avvolgitore 12 i mezzi di interruzione possono essere guidati a traslare in direzione radiale rispetto al rullo in modo da interagire con esso per eseguire la separazione o il taglio del nastro. Ovviamente, anche in questo caso, i mezzi di interruzione 70 saranno provvisti dei mezzi elastici e dei mezzi di attuazione.

Ulteriori varianti possono riguardare la presenza di mezzi di guida delle anime tubolari e di corretto posizionamento trasversale rispetto al nastro ed in questo senso potrebbe essere prevista all'interno dell' anima tubolare la presenza di un mandrino, l'inserimento del quale nell'anima tubolare stessa, o viceversa l'inserimento dell'anima nel mandrino, potendo avvenire a monte del gruppo di scambio rotolo.

Modifiche sostanziali alla struttura della ribobinatrice si hanno solitamente nel caso di ribobinatrici per rotoli di grandi dimensioni nelle quali l'avanzamento del nastro N Ã ̈ interrotto durante le operazioni di scambio rotolo.

Come mostrato in fig. 5 una ribobinatrice secondo l'invenzione può essere invece adattata in modo piuttosto semplice al trattamento di rotoli di dimensioni anche molto rilevanti.

In fig. 5 à ̈ mostrata una ribobinatrice cosiddetta “taglierina†comprendente rulli di trascinamento, 11'', del nastro N, un rullo allargatore, 13'', ed un gruppo di taglio longitudinale, 85, atto a tagliare longitudinalmente il nastro N separandolo in una serie di strisce adiacenti che poi raggiungono il primo rullo avvolgitore, 12''.

Il secondo rullo avvolgitore, 20', ha l'asse alla stessa altezza dell'asse del primo rullo 12' cosicchà ̈ il rotolo R si accresca mantenendo il proprio asse sulla verticale della culla di avvolgimento 21'' ed evitando così sbilanciamenti che potrebbero diventare pericolosi date la masse in alcuni casi anche molto rilevanti dei rotoli formati. Sempre a causa del peso dei rotoli il rullo ad asse mobile 22'' à ̈ montato su una impalcatura che supporta anche un gruppo a punta e contro-punta, 87, che mantiene in posizione l'asse delle anime tubolari.

Il gruppo di alimentazione delle anime tubolari può comprendere, lungo la tramoggia 23'' un gruppo di taglio delle anime tubolari, 88, che suddivide l'anima tubolare A in una serie di anime tubolari A1, A2, …, AN adiacenti l'una all'altra, intorno alle quali si avvolgono le corrispondenti strisce di nastro separate dai mezzi di taglio longitudinale 85.

L'elemento girevole di applicazione della colla, 31'', à ̈ provvisto di bracci sporgenti per applicare la colla in specifiche posizioni angolari dell'anima tubolare, studiati in funzione delle dimensioni dell'anima stessa nonché delle dimensioni degli altri organi del gruppo di scambio rotolo.

In fig. 6 à ̈ mostrato un dettaglio di fig.5 in cui à ̈ evidenziato il gruppo di scambio rotolo comprendente i mezzi di introduzione 40'' in cui la guida 43'' à ̈ provvista di mezzi elastici 45 in modo da adattarsi a variazioni di diametro delle anime tubolari anche rilevanti e comprende inoltre i mezzi di interruzione 70'', incernierati all'elemento di cerniera 72'' e provvisti dei mezzi elastici 74'' e dei mezzi attuatori 78''.

Ancora a causa del peso rilevante dei rotoli R durante le operazioni scambio rotolo l'alimentazione del nastro viene rallentata diminuendo la velocità rullo avvolgitore 12'' e conseguentemente dei rulli 20'' e 22'. Quando deve avvenire lo scarico del rotolo completato e il passaggio dell'anima tubolare successiva attraverso la gola 60'' il rullo 20'' viene fermato, in modo da garantire il differenziale di velocità con i rulli 12'' e 22'' necessario all'esecuzione delle fasi suddette.

Certamente, inoltre, molte altre varianti possono essere apportate alla ribobinatrice dell'invenzione, sempre nell'ottica di renderla idonea a trattare anime tubolari e rotoli di dimensioni anche molto diversi, sostituendo i singoli componenti con altri funzionalmente equivalenti, rimanendo nell'ambito di attuazione dell'idea inventiva sopra descritta e nell'ambito di protezione definito dalle rivendicazioni seguenti.

Claims (1)

1. R I V E N D I C A Z I O N I 1- Ribobinatrice per l'avvolgimento in rotoli (R), intorno ad un anima tubolare (A), di materiale nastriforme (N), detta ribobinatrice comprendendo: - mezzi di trascinamento di detto materiale nastriforme (N); - un primo rullo avvolgitore (12); - un secondo rullo avvolgitore (20) definente con detto primo rullo (12) una gola (60) di passaggio di detta anima tubolare (A) e di detto materiale nastriforme (N) in una fase iniziale di detto avvolgimento in rotoli; - mezzi di introduzione (40) di detta anima tubolare (A) ubicati a monte di detta gola (60) rispetto alla direzione di avanzamento di detto materiale nastriforme (N); - mezzi di interruzione (70) di detto materiale nastriforme (N) atti ad interrompere detto materiale nastriforme (N) tra un rotolo (R) appena completato e una nuova anima tubolare (A) appena introdotta interagendo periodicamente con detti mezzi di trascinamento in una zona (50) compresa tra detti mezzi di introduzione (40) e detta gola (60); detti primo (12) e secondo rullo (20) avvolgitore definendo una culla di avvolgimento (21) di detto rotolo (R) durante la fase di accrescimento di detto rotolo (R) caratterizzata dal fatto che detti mezzi di interruzione (70) mantengono detta anima tubolare (A) in contatto con detti mezzi di trascinamento in almeno una porzione di detta zona (50), detto materiale nastriforme (N) essendo interposto tra detti mezzi di trascinamento e detta anima tubolare (A). 2- Ribobinatrice secondo la rivendicazione 1 caratterizzata dal fatto che detti mezzi di trascinamento coincidono con detto primo rullo avvolgitore (12). 3- Ribobinatrice secondo la rivendicazione 1 o 2 caratterizzata dal fatto che detti mezzi di interruzione (70) oscillano intorno ad un elemento di cerniera (72). 4- Ribobinatrice secondo una delle rivendicazioni precedenti caratterizzata dal fatto che detti mezzi di interruzione (70) sono provvisti di mezzi elastici (74). 5- Ribobinatrice secondo una delle rivendicazioni precedenti caratterizzata dal fatto che detti mezzi di interruzione (70) sono provvisti di mezzi attuatori (78) atti a portarli in contatto con detto primo rullo avvolgitore (12) per interrompere il materiale nastriforme (N) al completamento di un rotolo (R). 6- Ribobinatrice secondo una delle rivendicazioni precedenti caratterizzata dal fatto di comprendere, a monte di detti mezzi di introduzione (70), mezzi di trattamento (30) dell' anima tubolare (A) atti a far si che un lembo di materiale nastriforme (N) aderisca alla superficie esterna di detta anima tubolare (A) iniziando così l'avvolgimento di un rotolo (R). 7- Ribobinatrice secondo la rivendicazione precedente caratterizzata dal fatto che tutti i componenti della macchina atti ad entrare in contatto con detta anima tubolare (A), tra una sezione di applicazione di materiale collante (C) sulla superficie di detta anima tubolare (A) e una sezione in cui detto materiale nastriforme (N) ricopre il materiale collante (C), prevedono tra i relativi elementi di contatto con detta anima tubolare spaziature trasversali atte a consentire il passaggio del materiale collante (C) senza entrare in contatto con lo stesso. 8- Ribobinatrice secondo una delle rivendicazioni precedenti caratterizzata dal fatto di comprendere mezzi di taglio (88) di dette anime tubolari (A) situati a monte di detti mezzi di introduzione (40) ed atti a dividere ognuna di dette anime tubolari (A) in una pluralità di anime tubolari (A1, A2, …, AN) i cui assi giacciono su una stessa retta. 9- Ribobinatrice secondo la rivendicazione precedente caratterizzata dal fatto che detti mezzi di introduzione (40) introducono contemporaneamente in detta zona (50) una pluralità di anime tubolari (A1, A2, …, AN), detti mezzi di introduzione (40) e detti mezzi di interruzione (70) avendo una struttura a pettine composta da una pluralità di elementi di contatto di dette anime tubolari (A1, A2, …, AN) spaziati tra loro di una distanza tale che ognuna di dette anime tubolari (A1, A2, …, AN) à ̈ supportata contemporaneamente da almeno due di detti elementi di contatto. 10- Ribobinatrice secondo la rivendicazione precedente caratterizzata dal fatto che dette anime tubolari (A1, A2, …, AN) sono supportate da un mandrino. 11- Metodo di avvolgimento in rotoli (R)di materiale nastriforme (N) intorno ad un anima tubolare (A) per mezzo di un rullo avvolgitore (12) intorno al quale si avvolge almeno parzialmente detto materiale nastriforme (N) e che poi forma, insieme ad un secondo rullo avvolgitore (20) una culla di avvolgimento (21) di un rotolo (R), detto metodo comprendendo fasi di: - alimentazione di detta anima tubolare verso una stazione di caricamento; - trasferimento di detta anima tubolare (A) in detta culla di avvolgimento (21) e avvolgimento di una prima parte di detto materiale nastriforme (N) intorno a detta anima tubolare (A); - alimentazione di detto materiale nastriforme (N) verso detta culla di avvolgimento (21); - interruzione di detto materiale nastriforme (N) al completamento di detto rotolo (R); - scarico di detto rotolo (R) formato, caratterizzato dal fatto che detta fase di trasferimento di detta anima tubolare in detta culla comprende: - una prima fase di introduzione di detta anima tubolare (A) in una zona (50) a monte, rispetto alla direzione di alimentazione di detto materiale nastriforme (N), di una gola (60) tra detto primo (12) e detto secondo (20) rullo avvolgitore; - una seconda fase di attraversamento di detta zona (50) caratterizzata dal rotolamento di detta anima tubolare (A) tra detto primo rullo avvolgitore (12) e detti mezzi di interruzione (70), il materiale nastriforme (N) essendo interposto tra detta anima tubolare (A) e detto rullo avvolgitore (12), - una terza fase di attraversamento di detta gola (60) da parte di detta anima tubolare (A) e detto materiale nastriforme (N), tra detta prima fase di introduzione di detta anima tubolare (A) e detta terza fase di attraversamento avendo luogo detta fase di interruzione di detto materiale nastriforme (N). 12- Metodo secondo la rivendicazione precedente caratterizzato dal fatto che durante detta fase di attraversamento di detta gola (60) la velocità di detto secondo rullo avvolgitore (20) viene azzerata, mentre il materiale nastriforme (N) continua ad essere alimentato.