ITPI20110117A1 - Metodo e dispositivo per la sostituzione di un elemento erogatore di materiale in una macchina di trasformazione. - Google Patents

Description

METODO E DISPOSITIVO PER LA SOSTITUZIONE DI UN

ELEMENTO EROGATORE DI MATERIALE IN UNA

MACCHINA DI TRASFORMAZIONE

SETTORE TECNICO

La presente invenzione concerne un metodo per il cambio bobina in uno svolgitore di bobine di materiale in nastro, in cui nello svolgitore sono presenti almeno una bobina in svolgimento portata in rotazione intorno al proprio asse ed almeno una nuova bobina da svolgere un bordo di testa del cui nastro viene collegato al nastro in uscita dalla bobina in svolgimento allorché quest’ultima à ̈ quasi completamente svolta, per non interrompere la continuità del nastro in uscita da detto svolgitore e in cui l’operazione di cambio bobina avviene senza interrompere il movimento di alimentazione del nastro uscente dallo svolgitore.

La presente invenzione concerne anche un dispositivo per il cambio bobina in uno svolgitore di bobine di materiale in nastro, in cui lo svolgitore comprende una postazione di svolgimento dove la bobina à ̈ supportata in corrispondenza del proprio asse e portata in rotazione da mezzi attuatori periferici agenti sulla superficie laterale cilindrica della bobina, in modo tale da svolgere il materiale in nastro avvolto sulla bobina alimentando una linea a valle dello svolgitore, ed in cui il dispositivo di cambio rotolo comprende mezzi di supporto di una nuova bobina da svolgere, mobili tra una posizione di carico della nuova bobina da svolgere ed una posizione di trasferimento alla postazione di svolgimento, e mezzi di giunzione comprendenti almeno un rullo pressore mobile tra una posizione di riposo ed una posizione di lavoro in cui preme contro la superficie laterale cilindrica della nuova bobina da svolgere con il nastro in uscita dalla bobina in svolgimento interposto tra la nuova bobina da svolgere ed il rullo pressore stesso.

STATO DELL’ARTE

Nelle linee di trattamento di materiale in nastro vengono utilizzate macchine chiamate svolgitori nelle quali una bobina di materiale in nastro avvolta intorno ad un anima tubolare viene supportata alle estremità dell’anima in modalità girevole in una postazione di svolgimento e tramite mezzi attuatori la bobina viene portata in rotazione per essere svolta con il relativo nastro che va ad alimentare una linea a valle.

Quando una bobina si esaurisce deve essere sostituita con una nuova bobina da svolgere e deve essere assicurata la continuità del materiale in nastro per cui una porzione di coda della bobina in esaurimento deve essere giuntata con una porzione di testa della nuova bobina da svolgere. Per automatizzare l’operazione suddetta gli svolgitori sono solitamente equipaggiati con dispositivi per il cambio bobina tramite i quali la porzione di coda del nastro svolto dalla bobina in esaurimento viene sovrapposta alla porzione di testa della nuova bobina da svolgere e fatta aderire ad essa tramite pressione, dopodiché il nastro della bobina in esaurimento viene interrotto tra la zona di giunzione e la bobina stessa, e la nuova bobina da svolgere, trasferita nella postazione di svolgimento preventivamente o successivamente alla giunzione dei nastri, viene svolta.

Le metodologie di cambio bobina possono essere raggruppate in due grandi famiglie: il cambio con interruzione dell’alimentazione del nastro, ed il cambio al volo, in cui la velocità di svolgimento può essere, non necessariamente, rallentata ma non viene mai interrotta durante le operazioni di cambio bobina. Ovviamente, in funzione della metodologia di cambio adottata ci saranno differenze sostanziali nella struttura dello svolgitore e del relativo dispositivo di cambio bobina.

Come risulta facilmente intuibile l’esecuzione del cambio bobina al volo, quando possibile, à ̈ preferibile in quanto consentendo una alimentazione sostanzialmente continua del nastro evita le riduzioni di produttività della linea.

Una possibile realizzazione di uno svolgitore con dispositivo di cambio bobina al volo à ̈ descritto, ad esempio, in US 3,065,923, in cui una bobina da svolgere à ̈ supportata in modalità girevole in corrispondenza delle estremità della relativa anima da due montanti di supporto ed à ̈ portata in rotazione tramite mezzi di svolgimento del materiale in nastro. Una bobina in esaurimento viene prelevata da due bracci girevoli intorno ad un asse orizzontale e trasferita in una postazione bassa di fine svolgimento compresa tra la postazione di svolgimento e mezzi di separazione e di giunzione del nastro. La bobina in esaurimento continua ad essere svolta nella postazione bassa mentre una nuova bobina da svolgere viene caricata nella postazione di svolgimento e posta in rotazione alla stessa velocità periferica della bobina in esaurimento. Bisogna osservare che per mantenere la porzione di testa adiacente alla superficie della nuova bobina da svolgere questa deve essere preparata non solo con mezzi adesivi sul lato esterno della porzione di testa ma anche con elementi adesivi tra la porzione di testa e la superficie della bobina per poter portare in rotazione la bobina stessa senza che la porzione di testa del nastro si distacchi dalla superficie. Mezzi di giunzione, ruotando intorno ad una asse orizzontale, deviano il percorso del materiale in nastro svolto dalla bobina in esaurimento e lo portano in pressione contro la porzione di testa e quindi contro la superficie della nuova bobina da svolgere appena questa ha raggiunto la velocità prevista. Quando la porzione di testa della nuova bobina da svolgere si à ̈ giuntata al materiale in nastro della bobina in esaurimento grazie alla presenza dei mezzi adesivi ed alla pressione dei mezzi di giunzione, i mezzi di separazione, costituiti da una lama montata su bracci arcuati girevoli intorno ad un asse orizzontale entrano nel materiale in nastro nel tratto compreso tra la bobina in esaurimento ed i mezzi di giunzione e tagliano il nastro della bobina in esaurimento.

Lo svolgitore sopra descritto permette di eseguire il cambio bobina in modo automatico ed efficace senza arrestare l’alimentazione del materiale in nastro alla linea, tuttavia presenta un struttura piuttosto complessa ed ingombrante.

Un altro esempio di svolgitore con dispositivo di cambio bobina al volo à ̈ descritto in WO 2004/060782. Lo svolgitore comprende una guida leggermente inclinata rispetto all’orizzontale ad una cui estremità c’à ̈ una postazione di caricamento di una nuova bobina da svolgere ed all’altra estremità (quella più bassa) una postazione di svolgimento. In corrispondenza della postazione di svolgimento sono presenti mezzi attuatori agenti sull’asse della bobina per portarla in rotazione e mantenerla nella postazione di svolgimento. Un dispositivo elevatore comprende un carrello scorrevole lungo una guida verticale tra la postazione di svolgimento ed una postazione sollevata di fine svolgimento e giunzione. Ulteriori mezzi attuatori hanno la possibilità di ruotare intorno ad un determinato asse per alimentare la rotazione della bobina agendo sulla sua superficie laterale mentre questa viene sollevata dal dispositivo elevatore e mentre si trova nella postazione di fine svolgimento. Intorno allo stesso asse di rotazione possono ruotare anche mezzi di giunzione comprendenti rulli pressori e mezzi di interruzione del nastro. Quando una bobina che si trova nella postazione di svolgimento raggiunge un certo diametro entrano in funzione gli ulteriori mezzi attuatori, mentre i mezzi attuatori principali si disimpegnano dall’asse della bobina, e il carrello solleva la bobina fino alla postazione di fine svolgimento dove viene alloggiata su specifici mezzi di supporto. Una nuova bobina può quindi essere trasferita nella postazione di svolgimento. In questa postazione, prima di essere portata in rotazione dai mezzi attuatori principali, la nuova bobina viene preparata con mezzi adesivi per fare in modo che la relativa porzione di testa aderisca alla superficie laterale. Quindi, quando la bobina nella postazione di fine svolgimento à ̈ quasi esaurita la nuova bobina viene portata in rotazione, le velocità vengono sincronizzate e quindi entrano in funzione i mezzi di giunzione e successivamente di taglio. Anche questa tipologia di svolgitore à ̈ piuttosto ingombrante e prevede mezzi attuatori e relativi mezzi di supporto piuttosto complicati e costosi.

Come evidenziato nelle precedenti descrizioni, soprattutto quando il cambio bobina à ̈ eseguito al volo, risulta molto importante una corretta preparazione della nuova bobina da svolgere per fare in modo che la porzione di testa della bobina rimanga aderente alla superficie laterale della stessa quando viene portata in rotazione prima dell’esecuzione della giunzione. In questa fase, infatti, l’effetto del vento che agisce sulla porzione di testa, unito all’ azione della forza centrifuga dovuta alla rotazione, a causa del movimento tende a farla distaccare. Risulta quindi importante una corretta preparazione della carta che trattenga la porzione di testa aderente alla superficie fino all’avvenuta giunzione, evitando che intervengano strappi nel materiale in nastro, ma che permetta il distacco una volta eseguita la giunzione in quanto la porzione di testa deve seguire il nastro in svolgimento nel suo percorso. Il problema suddetto risulta particolarmente sentito ed evidente nel trattamento di carta di tipo tissue che à ̈ molto leggera ed ha caratteristiche meccaniche molto basse: queste due proprietà hanno reso fino ad oggi impossibile il cambio al volo di bobine di carta tissue in cui la porzione di testa del nastro di carta tissue viene trattenuta aderente alla superficie della bobina da svolgere mentre questa viene lanciata in rotazione. Infatti, nei tentativi fino ad oggi eseguiti per eseguire questa tipologia di cambio bobina al volo con carta tissue, i risultati sono stati insoddisfacenti in quanto trattenendo la porzione di testa in modo sufficientemente forte per non farla aprire sotto l’azione della ventilazione e della forza centrifuga durante la rotazione di avvio non era poi possibile distaccarla dal corpo della bobina senza romperla; viceversa trattenendola in modo sufficientemente debole per poterla distaccare facilmente non era possibile farle contrastare l’azione della ventilazione e della forza centrifuga durante l’avviamento.

Una soluzione per il cambio al volo di bobine di carta tissue à ̈ descritta in WO 2005108255 A1, in cui uno svolgitore comprende due postazioni di svolgimento affiancate orizzontalmente nella direzione di alimentazione della linea e la carta viene alimentata alternativamente dalla bobina in una postazione di svolgimento fino al suo esaurimento e poi dopo l’operazione di giunzione, dalla bobina nell’altra postazione di svolgimento fino al suo esaurimento. L’operazione di giunzione avviene portando in rotazione la nuova bobina da svolgere ed avvolgendo il nastro di carta svolto da essa su mandrini ausiliari appositamente previsti fino al momento della giunzione. Questa tipologia di svolgitore e questo metodo di cambio bobina al volo generano elevati scarti di carta in quanto dopo la giunzione la carta tissue che rimane avvolta sui mandrini ausiliari risulta tutta non utilizzabile. Inoltre, uno svolgitore sopra descritto, che prevede due postazioni di svolgimento, risulta molto ingombrante e condiziona la lunghezza complessiva della linea. Nonostante i notevoli limiti sopra evidenziati la macchina ed il metodo di cambio bobina descritti in WO 2005108255 sembrano ad oggi gli unici utilizzabili a causa delle difficoltà di preparare correttamente ed efficacemente le bobine da svolgere quando il materiale in nastro di cui sono costituite à ̈ carta tissue.

SINTESI DELL’INVENZIONE

Scopo della presente invenzione à ̈ quello di proporre un metodo per il cambio bobina al volo in uno svolgitore in grado di migliorare le modalità di esecuzione di tale operazione dal punto di vista dell’automazione, della velocità e dell’efficienza.

Ulteriore scopo della presente invenzione à ̈ proporre un metodo per il cambio al volo di bobine di carta tissue.

Ulteriore scopo della presente invenzione à ̈ proporre un metodo per il cambio al volo della bobina realizzabile con un dispositivo estremamente compatto.

Un altro scopo della presente invenzione à ̈ proporre un metodo per il cambio al volo di bobine di carta tissue che consenta di eliminare gli scarti di materiale in nastro che convenzionalmente si hanno durante l’operazione di cambio bobina.

Un altro scopo della presente invenzione à ̈ proporre uno svolgitore con dispositivo di cambio bobina al volo dalla struttura migliorata in relazione ad efficienza, produttività e semplicità strutturale.

Ulteriore scopo della presente invenzione à ̈ proporre un dispositivo per il cambio al volo della bobina applicabile anche su linee di trasformazione già esistenti senza dover spostare o sostituire i relativi macchinari.

Gli scopi suddetti sono raggiunti per mezzo di un metodo per il cambio bobina al volo in uno svolgitore di bobine di materiale in nastro, in particolare carta tissue, in cui nello svolgitore sono presenti almeno una bobina in svolgimento portata in rotazione intorno al proprio asse ed almeno una nuova bobina da svolgere una porzione di testa del cui nastro viene giuntata al nastro della bobina in svolgimento allorché quest’ultima à ̈ quasi completamente svolta, con le due bobine entrambe in rotazione con velocità periferica uguale, ed in cui la nuova bobina da svolgere à ̈ preparata in modo tale che la relativa porzione di testa à ̈ provvista di una striscia biadesiva, di cui una faccia aderisce alla faccia esterna della porzione di testa e si estende in modo sostanzialmente continuo per tutta la larghezza della nuova bobina da svolgere, la porzione di testa essendo mantenuta aderente alla superficie laterale cilindrica della nuova bobina da svolgere per mezzo di una pluralità di fogli di materiale cartaceo spaziati tra loro nella direzione della larghezza della bobina, ciascun foglio essendo diviso in due porzioni da una linea di perforazione intermedia, una prima porzione di ciascuno dei fogli essendo solidale al bordo di testa per mezzo della suddetta striscia adesiva, una seconda porzione di ciascun foglio essendo solidale alla superficie laterale cilindrica della bobina per mezzo di un ulteriore elemento biadesivo interposto tra il foglio e la superficie laterale cilindrica, le porzioni adesive della striscia biadesiva comprese tra due fogli consecutivi agendo da elemento di adesione alla superficie del nastro in uscita dalla bobina in svolgimento durante l’operazione di giunzione.

Grazie alla innovativa modalità di preparazione della nuova bobina da svolgere questa può essere portata in rotazione prima della giunzione senza che la porzione di testa del nastro si distacchi dalla superficie della bobina. Con il metodo dell’invenzione questo avviene correttamente anche quando la bobina da svolgere à ̈ di carta tissue, evitando di dover utilizzare macchinari ingombranti e di produrre scarti di materiale in nastro.

Vantaggiosamente lo svolgitore in cui à ̈ applicato il metodo dell’invenzione comprende una postazione di svolgimento della bobina in svolgimento, mezzi di svolgimento periferici per portare in rotazione intorno al proprio asse la bobina nella postazione di svolgimento mediante attrito dei mezzi di svolgimento con la superficie laterale cilindrica della bobina, ed un dispositivo di cambio bobina comprendente un carrello che supporta una nuova bobina da svolgere, in cui il carrello à ̈ mobile tra una posizione di carico della nuova bobina da svolgere ed una posizione di trasferimento in corrispondenza della postazione di svolgimento dello svolgitore, ed in cui la giunzione à ̈ eseguita grazie alla presenza di mezzi pressori che premono il nastro uscente dalla bobina in esaurimento contro la superficie laterale della nuova bobina da svolgere, ed il metodo comprende fasi di:

- caricamento, allorché la bobina in svolgimento raggiunge un determinato diametro massimo, di una nuova bobina da svolgere su detto carrello nella posizione di carico, con la nuova bobina supportata in corrispondenza del proprio asse;

- rotazione della nuova bobina eseguita per mezzo di attuatori solidali al carrello agenti sull’asse della nuova bobina da svolgere ed atti a sincronizzare la velocità periferica della nuova bobina da svolgere stessa con la velocità periferica della bobina in svolgimento;

- attuazione di detti mezzi pressori per premere una porzione svolta di nastro della bobina in svolgimento contro la superficie laterale cilindrica della nuova bobina da svolgere;

- interruzione del nastro di detta bobina in svolgimento in una zona compresa tra la bobina in svolgimento e i mezzi pressori allorché il bordo di testa della nuova bobina da svolgere à ̈ passato attraverso i mezzi pressori aderendo alla porzione svolta di nastro della bobina in svolgimento;

- scarico della bobina dalla postazione di svolgimento; - spostamento del carrello con la nuova bobina da svolgere nella posizione di trasferimento, con i primi mezzi di svolgimento periferici che entrano in contatto con la superficie laterale cilindrica della nuova bobina da svolgere alimentandone la rotazione insieme ai secondi mezzi attuatori assiali solidali al carrello;

- trasferimento della nuova bobina da svolgere dal carrello alla postazione di svolgimento;

- ritorno del carrello nella posizione di carico con fermata dei secondi mezzi attuatori assiali ad esso solidali.

Ancora vantaggiosamente lo scarico della bobina dalla postazione di svolgimento avviene mediante trasferimento della bobina ad una postazione di scarico in cui la bobina à ̈ supportata in corrispondenza del relativo asse, ed à ̈ quindi portata in rotazione per causare il riavvolgimento della porzione di nastro svolto durante il suo trasferimento alla postazione di scarico.

Secondo un altro aspetto della presente invenzione gli scopi suddetti sono raggiunti mediante un dispositivo per il cambio bobina in uno svolgitore di bobine di materiale cartaceo in nastro, in cui lo svolgitore comprende una postazione di svolgimento dove la bobina à ̈ supportata in corrispondenza del proprio asse e portata in rotazione da primi mezzi attuatori, per svolgere il materiale in nastro alimentando una linea a valle dello svolgitore, ed in cui il relativo dispositivo per il cambio bobina comprende un carrello provvisto di mezzi di supporto di una nuova bobina da svolgere per supportare la nuova bobina stessa in corrispondenza del relativo asse, con il carrello che à ̈ mobile tra una posizione di carico della nuova bobina ed una posizione di trasferimento in corrispondenza della postazione di svolgimento, e mezzi di giunzione comprendenti mezzi pressori mobili tra una posizione di riposo ed una posizione di lavoro in cui i mezzi pressori premono contro la superficie laterale cilindrica della nuova bobina con il nastro in uscita dalla bobina in svolgimento interposto tra la nuova bobina e i mezzi pressori, caratterizzato dal fatto che il dispositivo di cambio bobina comprende mezzi attuatori secondari solidali al carrello per portare in rotazione la nuova bobina da svolgere agendo sul relativo asse.

Vantaggiosamente i primi mezzi attuatori agiscono sulla superficie laterale cilindrica della bobina nella postazione di svolgimento.

Ancora vantaggiosamente i secondi mezzi attuatori sono provvisti di mezzi di trasmissione del moto tra l’asse rotante di uscita di un motore e l’asse della nuova bobina da svolgere, con i suddetti mezzi di trasmissione mobili tra una posizione di trasmissione ed una posizione di non trasmissione.

Il dispositivo comprende, inoltre, mezzi di trasferimento della bobina da detta posizione di carico ad una postazione si trasferimento in corrispondenza della postazione di svolgimento e mezzi di trasferimento della bobina dalla postazione di svolgimento ad una postazione di scarico in cui la bobina à ̈ supportata in corrispondenza del relativo asse, in corrispondenza della postazione di scarico essendo previsti terzi mezzi attuatori per portare in rotazione la bobina. I terzi mezzi attuatori agiscono vantaggiosamente sull’asse della bobina.

BREVE DESCRIZIONE DEI DISEGNI

Queste ed altre caratteristiche dell’invenzione risulteranno più facilmente comprensibili dalla seguente descrizione di forme realizzative preferite dell’invenzione, fornite come esempi non limitativi, con riferimento alle figure allegate nelle quali:

- le figure da 1 a 8 mostrano uno svolgitore di bobine di materiale in nastro secondo la presente invenzione in diverse configurazione successive di lavoro;

- la figura 9 mostra una porzione di estremità laterale di una bobina di materiale in nastro comprendente mezzi assiali di supporto utili per essere montati su uno svolgitore secondo la presente invenzione;

- le figure da 10 a 15 mostrano tre diverse modalità di preparazione della bobina secondo il metodo della presente invenzione: le figure 11, 13 e 15 sono dettagli delle figure rispettivamente 10, 12 e14.

DESCRIZIONE DELLE FORME REALIZZATIVE PREFERITE

Con riferimento a fig. 1 à ̈ indicato complessivamente con U uno svolgitore per lo svolgimento di bobine di materiale in nastro, in particolare di carta tissue, che deve essere alimentato ad una linea di trasformazione a valle dello svolgitore. Lo svolgitore comprende una postazione di svolgimento, US, in cui una bobina in svolgimento, R, à ̈ supportata in corrispondenza del proprio asse ed à ̈ portata in rotazione da primi mezzi attuatori, FD. I primi mezzi attuatori FD sono costituiti in questo esempio realizzativo da mezzi attuatori periferici agenti sulla superficie laterale cilindrica della bobina R e comprendono elementi flessibili allungati a cui à ̈ fatto compiere un percorso chiuso tra una serie di elementi di rinvio almeno uno dei quali à ̈ motorizzato. Lo svolgitore U à ̈ provvisto anche di una postazione di scarico, DS, in cui viene trasferita una bobina presente nella postazione di svolgimento US quando la bobina à ̈ completamente svolta, per essere poi scaricata dallo svolgitore.

Un dispositivo per il cambio bobina, 100, comprende un carrello, 10, scorrevole lungo un binario, 11, tra una posizione di carico, LP, di una nuova bobina da svolgere, NR, (visibile ad esempio in fig. 2) ed una posizione di trasferimento, TP, (visibile ad esempio in fig. 7), della nuova bobina da svolgere NR nella postazione di svolgimento US. Il movimento del carrello 10 lungo il binario 11 avviene grazie alla presenza di mezzi attuatori, 12. Il carrello 11 à ̈ provvisto di mezzi di supporto, 20, di una nuova bobina da svolgere NR i quali sono atti a supportare la nuova bobina da svolgere in corrispondenza del relativo asse. Secondi mezzi attuatori, 30, sono solidali al carrello 10 per portare in rotazione la nuova bobina da svolgere NR, supportata dai mezzi di supporto 20, agendo sull’asse della bobina stessa.

Il dispositivo di cambio bobina 100 comprende anche mezzi di giunzione, 40, che comprendono mezzi pressori, 50, mobili tra una posizione di riposo (ad esempio la posizione di fig. 1) ed una posizione di lavoro (ad esempio la posizione assunta in fig. 4), e mezzi di taglio, 60 anch’essi mobili tra una posizione di riposo (ad esempio la posizione di fig. 1) ed una posizione di lavoro (ad esempio la posizione assunta in fig. 4).

Ulteriori componenti dello svolgitore U e del relativo dispositivo di cambio bobina 100 saranno descritti in dettaglio nel seguito durante la descrizione che viene adesso data di un metodo per il cambio bobina al volo secondo la presente invenzione.

Con riferimento a fig. 1 in uno svolgitore U una bobina R si trova nella postazione di svolgimento US, supportata sul proprio asse e mantenuta in posizione da un elemento di ritegno, 71, azionato da un attuatore lineare, 72.

In fig. 9 si può osservare che la bobina R à ̈ avvolta intorno ad un anima tubolare, C, in cui à ̈ inserito un mandrino, 73. All’estremità del mandrino 73 sporgente dalla bobina R à ̈ calettata una ruota dentata, 74, e tra di essa e la superficie della bobina R à ̈ presente un elemento di supporto, 75 montato su cuscinetti. La bobina R, l’anima C, il mandrino 73 e la ruota dentata 74 ruotano solidalmente, mentre l’elemento di supporto 75 à ̈ liberamente girevole rispetto ad essi. Analogo montaggio su mandrino si trova all’estremità opposta della bobina R, ad esclusione della ruota dentata 74 che può trovarsi ad una sola delle due estremità. L’elemento di supporto 75 à ̈ provvisto di un profilo scanalato ed in una prima scanalatura, 77, si impegnano i mezzi di supporto della bobina presenti in corrispondenza della postazione di svolgimento US ed il relativo elemento di ritegno 71. Supportata in corrispondenza dell’elemento di supporto 75 la bobina R viene svolta grazie al movimento dei mezzi attuatori periferici FD che agiscono sulla superficie cilindrica della bobina R portandola in rotazione.

Mentre la bobina R viene svolta il carrello 10 si trova nella posizione di carico LP con i mezzi di supporto 20, provvisti di un ulteriore elemento di ritegno, 21, e del relativo attuatore lineare, 22, in posizione di apertura pronti per ricevere una nuova bobina da svolgere.

Con riferimento a fig. 2, quando la bobina R nella postazione di svolgimento raggiunge un determinato diametro massimo, sui mezzi di supporto 20 viene caricata una nuova bobina da svolgere NR, il cui lembo di testa à ̈ stato preventivamente preparato come in seguito descritto, e viene azionato l’attuatore lineare 22 che chiude l’ulteriore elemento di ritegno 21. I mezzi di supporto 20 e l’ulteriore elemento di ritegno 21 si accoppiano con una seconda scanalatura, 76, (vedi fig.

9) dell’elemento di supporto 75 della bobina.

Con riferimento a fig. 3, quando la bobina R nella postazione di svolgimento US raggiunge un determinato diametro massimo, che corrisponde ad una condizione di bobina in procinto di terminare lo svolgimento, la nuova bobina NR viene portata in rotazione dai secondi mezzi attuatori 30. I secondi mezzi attuatori 30 comprendono un motore, 31, e mezzi di trasmissione del moto, 32, costituiti da un sistema di ingranaggi, 33, che trasmettono il moto dall’asse di uscita del motore 31 ad una ruota dentata di uscita, 34, e da un attuatore lineare, 35, che muove il sistema di ingranaggi 33, tra una posizione di riposo (rappresentata ad esempio nelle figure 1 e 2) ed una posizione di accoppiamento in cui la ruota dentata di uscita ingrana con la ruota dentata 74 solidale alla bobina NR. Per portare in rotazione la nuova bobina NR viene prima azionato l’attuatore lineare 35 dopodiché viene azionato il motore 31.

Quando la nuova bobina NR viene portata in rotazione il lembo di testa della bobina stessa tenderebbe a non rimanere aderente alla superficie laterale cilindrica della bobina a causa dell’azione del vento e del peso stesso della porzione di testa della bobina se la nuova bobina NR non dovesse essere correttamente preparata prima di essere caricata in macchina allo scopo di poter essere portata in rotazione con la certezza che detto lembo di testa resti aderente al corpo bobina.

Con riferimento alle figure da 10 a 15 sono adesso descritte modalità di preparazione della bobina secondo il metodo della presente invenzione.

In fig. 10 una porzione di testa, RH, à ̈ provvista, in corrispondenza del lembo di estremità, di una striscia biadesiva, 80, di cui un lato adesivo aderisce al lato esterno di detta porzione di testa RH e l’altro lato adesivo rimane una striscia adesiva libera rivolta verso l’esterno. La striscia biadesiva 80 à ̈ applicata in modo da estendersi in maniera sostanzialmente continua per tutta la larghezza della nuova bobina NR. La porzione di testa RH à ̈ mantenuta aderente alla superficie laterale cilindrica CS della nuova bobina da una pluralità di fogli di materiale cartaceo, 81, disposti in modo da risultare opportunamente spaziati tra loro nella direzione della larghezza della bobina. Come meglio visibile nel dettaglio di fig. 11, ciascun foglio 81 à ̈ suddiviso in due porzioni, 81a, 81b, da una linea di perforazione intermedia, 82. Una prima porzione 81a di ciascun foglio 81 aderisce alla porzione di testa RH grazie alla presenza della striscia adesiva 80, mentre la seconda porzione 82b aderisce alla superficie laterale cilindrica CS della bobina grazie alla presenza di un ulteriore elemento biadesivo, 83, interposto tra la superficie laterale cilindrica CS stessa e la seconda porzione 81b. I fogli 81 mantengono efficacemente la porzione di testa RH aderente alla superficie laterale cilindrica CS anche quando la bobina NR viene portata in rotazione. Quando la porzione di testa RH viene premuta contro la superficie del nastro in uscita da una bobina in svolgimento R le porzioni di striscia biadesiva 80 comprese tra due fogli 81 consecutivi aderiscono alla superficie del nastro della bobina in svolgimento ed i fogli 81 si strappano lungo la linea di perforazione 82 permettendo al processo di giunzione di avvenire correttamente. La dimensione trasversale e la distanza reciproca dei fogli 81 à ̈ tale che le porzioni di striscia adesiva 80 che rimangono libere siano sufficienti per garantire la giunzione dei nastri delle due bobine R e NR. Nelle figure 12, 13 e 14, 15 sono rappresentate due ulteriori varianti del processo di preparazione della bobina in cui nei fogli 81’, 81’’ la linea di perforazione, 82’, 82’’ à ̈ inclinata rispetto alla direzione dell’asse della bobina (e del lembo di estremità della porzione di testa RH). In questo modo diminuisce la forza necessaria a strappare i fogli 81’, 81’’ lungo la linea di perforazione 82’, 82’’. Nella variante della figure 12 e 13 il foglio 81’, rettangolare, à ̈ allineato con il lembo di estremità della porzione di testa RH e la relativa linea di perforazione 82’ à ̈ invece inclinata rispetto al foglio 81’. Nella variante delle figure 14 e 15 la linea di perforazione 81’’ à ̈ parallela ad un lato del foglio 81’’, rettangolare, ed à ̈ il foglio 81’’ stesso ad essere posizionato inclinato sulla superficie della bobina. La preparazione della bobina NR sopra descritta permette di eseguire il cambio bobina al volo anche con bobine di carta tissue superando i problemi causati della delicatezza dei nastri realizzati con questa tipologia di materiale. I fogli 81, 81’, 81’’ possono essere realizzati con foglietti di carta tissue rilevabili, ad esempio, da un normale rotolino di carta igienica di uso domestico. Vantaggiosamente, quando uno svolgitore secondo la presente invenzione à ̈ utilizzato per trattare carta tissue, i foglietti suddetti possono direttamente essere ricavati da scarti prodotti durante fasi successive di lavorazione della stessa carta che costituisce il materiale in nastro da svolgere tramite il metodo e dispositivo della presente invenzione. La consistenza della carta e la tipologia di linea di perforazione 82, 82’, 82’’ presente su di essa giocano un ruolo importante per determinare la forza necessaria a causare il distacco della porzione di testa RH dalla superficie laterale cilindrica CS della bobina.

Con riferimento a fig. 4, quando la velocità periferica della nuova bobina NR à ̈ uguale alla velocità della bobina R nella postazione di svolgimento e quest’ultima à ̈ completamente svolta entrano in funzione i mezzi di giunzione 40. Un rullo pressore, 51, dei mezzi pressori 50 à ̈ anche un rullo di rinvio del nastro in uscita dalla bobina R e viene portato da bracci mobili, 52, azionati da attuatori, 53, nella posizione di giunzione in cui preme contro la superficie laterale cilindrica CS della nuova bobina NR con il nastro in uscita dalla bobina R interposto tra il rullo pressore 51 e la superficie laterale cilindrica CS della nuova bobina NR. Un sensore determina il passaggio della porzione di testa RH dal rullo pressore 51 comandando gli attuatori, 61, che ruotano dei bracci, 62, alla cui estremità à ̈ montato un elemento di taglio, 63 dei mezzi di taglio 60 il quale interrompe il nastro in uscita dalla bobina R in una zona intermedia tra il rullo pressore 51 e la superficie della bobina R stessa.. Bisogna osservare che i mezzi di taglio 60 non sono sempre necessari in quanto per interrompere il nastro in uscita dalla bobina R in molti casi può essere sufficiente fermare o anche solo rallentare la rotazione della bobina stessa. La differenza di velocità rispetto a quella della nuova bobina NR sono sufficienti a causare la rottura del nastro in uscita dalla bobina R nella postazione di svolgimento. I mezzi pressori 50 possono essere vantaggiosamente provvisti diulteriori elementi pressori sotto forma di rotelle godronate, 54, che possono essere portate in pressione contro il primo rullo pressore 51 per creare un’adesione nel senso di avanzamento del velo tra i nastri delle due bobine R e NR fintanto che questi sono sovrapposti evitando movimenti incontrollati del lembo di coda tagliato che potrebbero verificarsi ad una certa distanza dalla generatrice su cui si trova la striscia biadesiva 80 che consente l’accoppiamento.

Con riferimento a fig. 5, una volta che il nastro in uscita dalla bobina R à ̈ stato interrotto, l’elemento di ritegno 71 si apre e tramite un espulsore la bobina viene rimossa dai mezzi di supporto della postazione di svolgimento US e trasferita nella postazione di scarico DS. Nell’esempio realizzativo rappresentato il trasferimento avviene semplicemente lasciando che l’asse della bobina rotoli lungo un piano inclinato, 85, estendentesi tra la postazione di svolgimento e la postazione di scarico, in cui la postazione di svolgimento si trova nella posizione più alta. Nell’esempio realizzativo rappresentato il sopracitato espulsore e il piano inclinato 85 costituiscono mezzi di trasferimento dalla postazione di svolgimento US alla postazione di scarico DS. Intanto, la linea a valle continua ad essere alimentata con il nastro in uscita dalla nuova bobina R ancora mantenuta in rotazione dai secondi mezzi attuatori 30.

Con riferimento a fig. 6, quando la bobina R ha raggiunto la postazione di scarico R, dove viene supportata in corrispondenza della superficie esterna cilindrica dell’elemento di supporto 75, entrano in funzione terzi mezzi attuatori, 90, per riavvolgere la porzione di di detta bobina svoltasi durante il suo trasferimento a detta postazione di scarico. I terzi mezzi attuatori comprendono una cinghia, 91, tesa tra due rulli di rinvio, 92, 93, di cui uno motorizzato tramite un motore, 94. Grazie ad un attuatore lineare, 95, la cinghia 91 può essere spostata tra una posizione di riposo ed una posizione di lavoro in cui agisce contro la superficie della ruota dentata 74.

Con riferimento a fig. 7, una volta che la bobina R completamente svolta à ̈ stata trasferita nella postazione di scarico DS e che i mezzi di giunzione 40 sono tornati nella posizione di riposo, mezzi di trasferimento, 11, 12, trasferiscono il carrello 10 nella posizione di trasferimento TP. L’elemento di ritegno 21 viene aperto ed il trasferimento della bobina nella postazione di svolgimento avviene grazie al fatto che quando, in seguito alla discesa del carrello 10, i mezzi di supporto 20 scendono al di sotto del livello dei mezzi di supporto della postazione di svolgimento US la prima scanalatura 77 dell’elemento di supporto 75 si impegna con i mezzi di supporto della postazione di svolgimento US ed i mezzi di supporto 20 si disimpegnano dalla seconda scanalatura 76. Il carrello 10 scende ulteriormente ed i mezzi di supporto 20 ruotano intorno al loro asse di cerniera, 23, per poter risalire senza interferire con l’elemento di supporto 75 della bobina. Durante la discesa del carrello 10 la bobina continua ad essere tenuta in rotazione dai secondi mezzi attuatori 30. Quando il carrello 10 arriva nella posizione di trasferimento TP i primi mezzi attuatori FD entrano in contatto con la superficie laterale cilindrica della bobina e vengono azionati per contribuire, insieme ai secondi mezzi attuatori 30, a tenere in rotazione la bobina. Prima che il carrello 10 scenda al di sotto della posizione di trasferimento TP i mezzi di trasmissione 32 vengono disimpegnati dalla ruota dentata 74 e la bobina continua ad essere tenuta in rotazione esclusivamente dai primi mezzi attuatori FD.

Con riferimento a fig. 8 il carrello 10 viene sollevato e riportato nella posizione di carico LP e predisposto in configurazione idonea ad attendere il carico di una nuova bobina.

Il metodo sopra descritto consente il cambio bobina al volo in uno svolgitore di bobine di materiale in nastro anche con bobine di carta tissue, o altri tipologie di nastri analogamente fragili, che risentono particolarmente dell’azione del vento generata dalla rotazione della bobina.

Le caratteristiche ed i vantaggi del metodo per il cambio bobina al volo sopra descritto e del dispositivo sopra descritto con cui tale metodo à ̈ attuato rimangono ovviamente inalterati anche in presenza di modifiche o varianti di natura pratico applicativa.

I mezzi di trasferimento che trasferiscono il carrello 10 dalla posizione di carico LP alla posizione di trasferimento TP possono essere diversi. Ad esempio, il binario 11 potrebbe essere oscillante intorno ad un asse orizzontale in modo che, invece di essere i mezzi di supporto 20 ad essere montati in modalità oscillante sul carrello, lo spostamento del carrello 10 e dei relativi mezzi di supporto 20 per permettere il ritorno alla posizione di carico senza interferire con il mandrino 73 su cui à ̈ montata la bobina possa avvenire in seguito alla rotazione di tutto il binario 11.

Anche i vari mezzi attuatori, FD, 30 e 90, potrebbero essere diversi da quelli descritti, rimanendo inalterata la loro funzione principale di portare in rotazione una bobina nella corrispondente postazione.

Oltre a quelle rappresentate e descritte ulteriori varianti o modifiche potrebbero essere apportate al metodo e al dispositivo dell’invenzione, pur sempre rimanendo all’interno dell’ambito di protezione definito dalle rivendicazioni seguenti.

Claims (9)

1. RIVENDICAZIONI 1. Metodo per il cambio bobina al volo in uno svolgitore (U) di bobine di materiale in nastro, in particolare carta tissue, in cui in detto svolgitore (U) sono presenti almeno una bobina in svolgimento (R) portata in rotazione intorno al proprio asse ed almeno una nuova bobina da svolgere (NR) una porzione di testa (RH) del cui nastro viene giuntata al nastro di detta bobina in svolgimento (R) allorché quest’ultima à ̈ quasi completamente svolta, con dette due bobine (R, NR) entrambe in rotazione con velocità periferica uguale, caratterizzato dal fatto che detta nuova bobina da svolgere (NR) à ̈ preparata in modo tale che la porzione di testa (RH) à ̈ provvista di una striscia biadesiva (80), di cui una faccia aderisce alla faccia esterna di detta porzione di testa (RH) di detta bobina da svolgere (NR) e si estende in modo sostanzialmente continuo per tutta la larghezza di detta nuova bobina da svolgere, detta porzione di testa (RH) essendo mantenuta aderente alla superficie laterale cilindrica (CS) di detta nuova bobina da svolgere (NR) per mezzo di una pluralità di fogli (81) di materiale cartaceo spaziati tra loro nella direzione della larghezza di detta nuova bobina da svolgere (NR), ciascun foglio (81) essendo diviso in due porzioni (81a, 81b) da una linea di perforazione intermedia (82), una prima porzione (81a) essendo solidale alla porzione di testa (RH) per mezzo della suddetta striscia adesiva (80), una seconda porzione (81b) essendo solidale alla superficie laterale cilindrica (CS) della nuova bobina per mezzo di un ulteriore elemento biadesivo (83) interposto tra il foglio (81) e la superficie laterale cilindrica (CS), le porzioni adesive di detta striscia biadesiva (80) comprese tra due consecutivi di detti fogli (81) agendo da elemento di adesione alla superficie del nastro in uscita da detta bobina in svolgimento (R) durante l’operazione di giunzione.
2. 2. Metodo per il cambio bobina secondo la rivendicazione 1 in cui detto svolgitore (U) comprende una postazione di svolgimento (US) di detta bobina in svolgimento (R), primi mezzi di svolgimento periferici (FD) per portare in rotazione intorno al relativo asse detta bobina (R) in detta postazione di svolgimento (US) mediante attrito di detti primi mezzi di svolgimento con la superficie laterale cilindrica (CS) di detta bobina, ed un dispositivo di cambio bobina comprendente un carrello (10) che supporta una nuova bobina da svolgere (NR), detto carrello (10) essendo mobile tra una posizione di carico (LP) di detta nuova bobina da svolgere (NR) ed una posizione di trasferimento (TP) in corrispondenza di detta postazione di svolgimento (US) dello svolgitore, in cui l’operazione di giunzione à ̈ eseguita grazie alla presenza di mezzi pressori (50) che premono il nastro uscente dalla bobina in esaurimento (R) contro la superficie laterale cilindrica (CS) della nuova bobina da svolgere (NR), caratterizzato dal fatto di comprendere fasi di: - caricamento, allorché detta bobina in svolgimento (R) raggiunge un determinato diametro massimo, di una nuova bobina da svolgere (NR) su detto carrello (10) in detta posizione di carico (LP), con detta nuova bobina da svolgere (NR) supportata in corrispondenza del proprio asse; - rotazione di detta nuova bobina da svolgere (NR), detta rotazione essendo eseguita mediante secondi mezzi attuatori (30) solidali a detto carrello (10) agenti sull’asse di detta nuova bobina da svolgere (NR) ed atti a sincronizzare la velocità periferica di detta nuova bobina da svolgere (NR) con la velocità periferica di detta bobina in svolgimento (R); - attuazione di detti mezzi pressori (50) per premere una porzione svolta di nastro di detta bobina in svolgimento (R) contro la superficie laterale cilindrica (CS) di detta nuova bobina da svolgere; - interruzione del nastro di detta bobina in svolgimento (R) in una zona compresa tra detta bobina in svolgimento e detti mezzi pressori (50) allorché detta porzione di testa (RH) di detta nuova bobina da svolgere à ̈ passata oltre detti mezzi pressori (50); - scarico di detta bobina (R) da detta postazione di svolgimento (US); - spostamento di detto carrello (10) con detta nuova bobina da svolgere (NR) in detta posizione di trasferimento (TP), con detti primi mezzi di svolgimento (FD) che conseguentemente entrano in contatto con la superficie laterale cilindrica (CS) di detta nuova bobina da svolgere (NR) alimentandone la rotazione insieme a detti secondi mezzi attuatori (30); - trasferimento di detta nuova bobina da svolgere (NR) da detto carrello (10) a detta postazione di svolgimento (US); - ritorno di detto carrello (10) in detta posizione di carico (LP) con fermata di detti secondi mezzi attuatori (30).
3. 3. Metodo per il cambio bobina secondo la rivendicazione 1 o 2 caratterizzato dal fatto che detto scarico di detta bobina (R) da detta postazione di svolgimento (US) avviene mediante trasferimento di detta bobina ad una postazione di scarico (DS) in cui detta bobina (R) Ã ̈ supportata in corrispondenza del relativo asse, detta bobina in detta postazione di scarico essendo quindi portata in rotazione per causare il riavvolgimento della porzione di nastro svolto durante il suo trasferimento alla postazione di scarico (DS).
4. 4. Dispositivo per il cambio bobina (100) in uno svolgitore (U) di bobine di materiale in nastro, in cui detto svolgitore (U) comprende una postazione di svolgimento (US) in cui una bobina in svolgimento (R) Ã ̈ supportata in corrispondenza del relativo asse e portata in rotazione da primi mezzi attuatori (FD), per svolgere detto materiale in nastro alimentando una linea a valle di detto svolgitore (U), in cui detto dispositivo per il cambio bobina (100) comprende un carrello (10) provvisto di mezzi di supporto (20) di una nuova bobina da svolgere (NR) per supportare detta nuova bobina da svolgere (NR) in corrispondenza del relativo asse, detto carrello (10) essendo mobile tra una posizione di carico (LP) di detta nuova bobina da svolgere ed una posizione di trasferimento (TP) in corrispondenza di detta postazione di svolgimento (US), e mezzi di giunzione comprendenti mezzi pressori (50) mobili tra una posizione di riposo ed una posizione di lavoro in cui detti mezzi pressori premono contro la superficie laterale cilindrica (CS) di detta nuova bobina da svolgere (NR) con detto nastro in uscita da detta bobina in svolgimento (R) interposto tra detta nuova bobina da svolgere (NR) e detti mezzi pressori (50) caratterizzato dal fatto di comprendere secondi mezzi attuatori (30) solidali a detto carrello (10) per portare in rotazione detta nuova bobina da svolgere (NR) agendo sul relativo asse.
5. 5. Dispositivo per il cambio bobina (100) in uno svolgitore (U) di bobine di materiale in nastro secondo la rivendicazione precedente caratterizzato dal fatto che detti primi mezzi attuatori (FD) agiscono sulla superficie laterale cilindrica (CS) di detta bobina (R) in detta postazione di svolgimento (US).
6. 6. Dispositivo per il cambio bobina (100) in uno svolgitore (U) di bobine di materiale in nastro secondo la rivendicazione 4 o 5 caratterizzato dal fatto che detti secondi mezzi attuatori (30) sono provvisti di mezzi di trasmissione del moto (32) tra l’asse rotante di uscita di un motore (31) e l’asse di detta nuova bobina da svolgere (NR), detti mezzi di trasmissione (32) essendo mobili tra una posizione di trasmissione ed una posizione di non trasmissione.
7. 7. Dispositivo per il cambio bobina (100) in uno svolgitore (U) di bobine di materiale in nastro secondo la rivendicazione 4 o successive caratterizzato dal fatto che comprende mezzi di trasferimento (11, 12) di detta nuova bobina (NR) da detta posizione di carico (LP) ad una postazione di trasferimento (TP) in corrispondenza di detta postazione di svolgimento (US).
8. 8. Dispositivo per il cambio bobina (100) in uno svolgitore (U) di bobine di materiale in nastro secondo la rivendicazione 4 o successive caratterizzato dal fatto che detto svolgitore (U) comprende mezzi di trasferimento (85) di detta bobina (R) da detta postazione di svolgimento (US) ad una postazione di scarico (DS) in cui detta bobina à ̈ supportata in corrispondenza del relativo asse, in corrispondenza di detta postazione di scarico (DS) essendo previsti terzi mezzi attuatori (90) per portare in rotazione detta bobina.
9. 9. Dispositivo per il cambio bobina (100) in uno svolgitore (U) di bobine di materiale in nastro secondo la rivendicazione precedente caratterizzato dal fatto che detti terzi mezzi attuatori (90) agiscono sull’asse di detta bobina.