ITTO950693A1 - Procedimento e dispositivo per la tranciatura trasversale di un nastro di carta continuo - Google Patents

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Abstract

L'invenzione si riferisce ad un procedimento e ad un dispositivo per il taglio di un nastro di carta continuo mediante un coltello dentato.L'invenzione è caratterizzata dalle seguenti caratteristiche:il coltello viene orientato verso il nastro di materiale con un forte angolo di inclinazione; l'angolo di inclinazione è di 45° al massimo.

Description

DESCRIZIONE
del brevetto per Invenzione Industriale
L'invenzione riguarda un procedimento nonché un dispositivo per la tranciatura trasversale di nastri di materiale, in particolare di nastri di carta. Procedimenti e dispositivi simili vengono utilizzati per esempio in macchine continue per carta, inoltre in macchine collegate in serie alla macchina continua per carta, ad esempio in rotolatori, in patinatrici, in taglierine a rulli. I dispositivi noti presentano un coltello avente la larghezza della macchina, che si estende trasversalmente alla direzione di marcia della carta.
Nelle macchine note, i denti del coltello producono sullo spigolo di taglio del nastro le cosiddette dentellature. Queste dentellature hanno lo stesso passo del passo dei denti del coltello.
Nell'operazione di tranciatura è vantaggioso ottenere un taglio il più possibile privo di brandelli sulla larghezza del nastro di materiale. Inoltre, è molto importante una lunghezza minima delle dentellature della striscia residua che entra nella patinatrice. Dentellature della carta troppo lunghe e parzialmente sbrindellate o rimaste incastrate provocano ad esempio sotto la lama di patinatura della patinatrice strie da racla o strie umide nella carta LWC, che nella maggior parte dei casi causano lo strappo.
Finora sono stati fatti dei tentativi per ridurre queste dentellature sullo spigolo di taglio del nastro di materiale. Si è variata la geometria dei denti del coltello e si è aumentata la velocità di avanzamento del coltello. Si è potuto ridurre un po' le dentellature, ma non evitarle. Proprio con velocità elevate del nastro esse rappresentano ancora un grosso problema.
La presente invenzione si prefigge il compito di ridurre od evitare del tutto le dentellature che si producono sullo spigolo di taglio al momento del taglio di un nastro di materiale.
Secondo l'invenzione questo compito viene assolto in sostanza dal fatto che il coltello viene fortemente inclinato in senso contrario rispetto alla direzione di marcia del nastro. Per altri particolari si rimanda alla rivendicazione 1.
Per via della fortissima inclinazione, le dentellature sullo spigolo di taglio del nastro tagliato vengono fortemente ridotte, cosicché esse nel caso ideale spariscono completamente e lo spigolo di taglio diventa una linea retta. Quest' azione si spiega con i seguenti quattro effetti fisici :
1. Data la fortissima inclinazione del coltello, il tempo di taglio si abbrevia, poiché per la tranciatura completa del nastro di carta non deve essere percorsa l'altezza dei denti ma, in sostanza, la distanza tra base dei denti e nastro.
2. Data la fortissima inclinazione del coltello, le dentellature sul nastro si riducono, in quanto il punto di taglio attivo si muove con il nastro continuo lungo il fianco dei denti.
3. Data la fortissima inclinazione del coltello, il tempo di taglio e la lunghezza delle dentellature sul nastro si riducono in quanto il nastro, dopo la prima trafittura delle punte dei denti, provvede ad "infilarsi" sui denti del coltello. Ciò provoca un leggero movimento del nastro in direzione delle basi dei denti, per cui l'operazione di tranciatura si riduce ancora. Il nastro non deve quindi più preoccuparsi di evitare il coltello; in questo modo si evita la tendenza alla formazione di grinze del nastro.
4. La tranciatura del nastro ha luogo con un taglio e non più con uno strappo com'è avvenuto sinora. Questo è particolarmente vantaggioso per la successiva lavorazione del nastro.
Per realizzare in modo più vantaggioso il maneggio del coltello avente la larghezza della macchina, esso, nel dispositivo relativo all'invenzione, può presentare diversi punti di separazione sulla larghezza della macchina. In tal modo, le parti del coltello si possono per esempio montare o sostituire più facilmente e più rapidamente. L’avanzamento del coltello avviene mediante un elemento di comando, che può funzionare ad esempio pneumaticamente, idraulicamente, elettricamente, piezoelettricamente , magnetostrittivamente , magneticamente od induttivamente. Naturalmente, potenza e corsa (e la velocità) possono essere adattate alle esigenze con un rapporto di trasmissione adatto (mediante leva od altro meccanismo). Il movimento del coltello può essere traslatorio, rotatorio, oppure constare di un movimento combinato. Un movimento di avanzamento rotatorio a mezzo cilindri pneumatici con trasmissione a leva si è rivelato particolarmente vantaggioso .
Il procedimento ed il dispositivo relativi all'invenzione consentono nel caso ideale di ridurre a zero la lunghezza delle dentellature sul nastro. Lo spigolo di taglio corrisponde di conseguenza ad una linea retta, che si estende perpendicolarmente alla direzione di marcia del nastro per l'intera larghezza del nastro.
L'accorgimento risolutivo consiste - come sopra specificato - nella regolazione di un angolo d'inclinazione estremamente inclinato tra coltello e nastro. L'angolo deve essere per questo inferiore a 45°, e le dentellature del coltello devono essere opposte alla direzione di marcia del nastro. Inoltre, l'inventore ha ancora scoperto che vi sono altri due parametri che hanno una certa importanza: da un lato si tratta della velocità del nastro di materiale, dall'altro della velocità con la quale il coltello viene obbligato nella sua posizione di lavoro. Queste tre grandezze, vale a dire l'angolo tra nastro di materiale e coltello da un lato, la velocità del nastro di materiale, nonché la velocità di orientamento del coltello, possono essere coordinate tra loro in modo tale che lo spigolo di taglio del nastro di materiale è quasi una linea retta. L’inventore ha ancora scoperto che le tre grandezze citate sono correlate tra loro attraverso la seguente equazione:
ove:
a = l'angolo di inclinazione tra coltello e nastro V Coltello= la velocità di movimento del coltello perpendicolarmente al nastro
<v >Nastro= <la >velocità del nastro
L'invenzione è illustrata con disegni. Le figure 1 e 2 mostrano di volta in volta un dispositivo di tranciatura secondo l’invenzione. Inoltre, la figura 1 illustra una cosiddetta operazione di taglio in senso contrario. A questo proposito, i dentelli del coltello 7 del nastro sono orientati in senso contrario. Per via della cinematica del dispositivo, al momento del taglio del nastro 5, tra coltello 7 e nastro 5 compare un angolo di tuffo a . Esso è ad esempio di 20°. Già nella posizione di riposo il coltello 7 forma con il nastro di materiale 5 un angolo 19, che è sostanzialmente inferiore a 90°.
La figura 2 mostra un dispositivo simile a quello della figura 1. Questo dispositivo serve però ad eseguire le cosiddette operazioni di taglio in senso normale. Qui il coltello 7 del nastro 5 non è orientato in senso contrario, ma si muove invece con il nastro durante il processo di lavorazione. I due dispositivi comprendono, oltre al coltello 7, un elemento di comando 8, che si innesta su una leva doppia 9. Il coltello 7 è fissato ad un'estremità libera della leva doppia 9.
Le figure 3 e 4 illustrano il funzionamento del coltello fortemente inclinato relativo all'invenzione. La figura 3 mostra, con una rappresentazione molto schematica, il nastro 5 visto di lato. Dal diagramma vettoriale si riconosce il vettore 15 della velocità relativa del coltello 7 rispetto al nastro di carta 5, inoltre il vettore 16 della velocità relativa del nastro rispetto ad una componente della velocità del coltello eventualmente presente. La somma vettoriale di queste due grandezze dà una risultante, che con il vettore 16 forma un angolo 21. Con condizioni di taglio ideali, lo spigolo di taglio viene regolato in modo tale che l'angolo di taglio 18 corrisponde all'angolo 21 tra i vettori 15 e 16. Ne deriva poi la retta di taglio ideale 14 - vedere la figura 4. Dalla figura 4 si rileva come i tagli parziali dei singoli fianchi dei denti 4 convergono verso i gradi di taglio totali.
Le figure 3 e 4 illustrano il caso ideale della geometria del taglio. Qualora al momento della trafittura del nastro di materiale da parte delle punte dei denti, il nastro di materiale dovesse "infilarsi" sulle punte dei denti, gli svolgimenti dei movimenti sono leggermente diversi.
Le figure 5 e 6 mostrano dispositivi di tranciatura secondo lo stato della tecnica. Nel dispositivo secondo la figura 5, il coltello 7 lavora in senso contrario rispetto al nastro di materiale. La posizione di riposo del coltello forma con il nastro di materiale un angolo II di circa 90°. Nell'operazione di taglio questo angolo è per la verità inferiore a 90’, tuttavia non così piccolo come risulta dall'invenzione.
Nel dispositivo secondo la figura 6, l'angolo 11 è anche di 90° circa. Per via dei movimenti in senso contrario del nastro di materiale 5 e del coltello 7, l'angolo di tuffo del coltello 7 nell'operazione di taglio è superiore a 90°.
I dispositivi relativi alle figure 5 e 6 secondo lo stato della tecnica producono un andamento del taglio come rappresentato nella figura 7. Lo spigolo di taglio presenta dentellature che sono molto svantaggiose per l'ulteriore lavorazione.
La figura 8 mostra un coltello 7. Le dentellature 2 di questo coltello sono realizzate come quelle dei coltelli esistenti in commercio. Di nuovo c'è però che questo coltello 7 è composto da singoli segmenti. Le giunzioni 10 tra i singoli coltelli vengono adeguatamente ubicate alle basi dei denti, così come rappresentato.
Elenco dei numeri di riferimento:
1 Punto di taglio attivo
2 Dente
3 Dentellatura
4 Fianco del dente
5 Nastro di materiale
6 Rullo
6' Rullo
7 Coltello
8 Elemento di comando
9 Leva
10 Punto di separazione
11 Angolo: posizione di riposo del coltello nel sistema di costruzione finora noto
12 Angolo: angolo di taglio nel sistema di costruzione finora noto (in senso contrario).
13 Angolo: angolo di taglio nel sistema di costruzione finora noto (in senso normale).
14 Linea retta di taglio
15 Vettore della velocità perpendicolare al nastro 16 Vettore della velocità parallela al nastro 17 Punta del dente
18 Angolo: angolo di taglio regolato nel sistema di costruzione nuovo
19 Angolo: posizione di riposo nel sistema di costruzione nuovo (in senso contrario)
20 Angolo: posizione di riposo nel sistema di costruzione nuovo (in senso normale)
21 Angolo: angolo tra i vettori 15 e 16

Claims (12)

  1. RIVENDICAZIONI 1. Procedimento per il taglio di un nastro di materiale continuo, soprattutto di un nastro di carta, mediante un coltello dentato, caratterizzato dalle seguenti caratteristiche: 1.1 il coltello (7) viene orientato verso il nastro di materiale (5) con un angolo a forte inclinazione (a); 1.2 l'angolo d'inclinazione è di 45° al massimo.
  2. 2. Procedimento secondo la rivendicazione 1 caratterizzato dal fatto che il coltello (7) viene immesso nel nastro di materiale (5) in senso contrario alla direzione di marcia del nastro.
  3. 3. Procedimento secondo la rivendicazione 1 caratterizzato dal fatto che il coltello (7) viene immesso nel nastro di materiale (5) nella direzione di marcia del nastro.
  4. 4. Procedimento secondo una delle rivendicazioni dalla 1 alla 3 caratterizzato dalle seguenti caratteristiche: angolo d'inclinazione (a), velocità del nastro e velocità di immissione del coltello (7) sono coordinati tra loro in modo tale che 1a linea di taglio risultante (14) del nastro di materiale (5) corrisponde ampiamente ad una linea retta.
  5. 5. Procedimento secondo una delle rivendicazioni dalla 1 alla 4 caratterizzato dal fatto che per quanto riguarda l'angolo a la velocità relativa V Coltello del coltello (7) rispetto al nastro (5) e la velocità relativa V Nastro del nastro di materiale (5) rispetto alla componente della velocità del coltello eventualmente presente parallela al nastro (5) -, obbedisce alla seguente equazione:
  6. 6. Dispositivo per l'esecuzione del procedimento secondo una delle rivendicazioni dalla 1 alla 5, con un coltello dentato (7), che è disposto in modo mobile e che nell'operazione di tranciatura si tuffa nel nastro di materiale (5), caratterizzato dalle seguenti caratteristiche: 6.1 i denti del coltello (7) durante l'operazione di taglio sono inclinati verso il nastro (5) con un angolo (a) che è inferiore a 45°.
  7. 7. Dispositivo secondo la rivendicazione 6 caratterizzato dal fatto che l'angolo tra coltello (7) e nastro (5) durante l'operazione di tranciatura si trova tra i 10 ed i 40°.
  8. 8. Procedimento secondo la rivendicazione 6 o 7 caratterizzato dalle seguenti caratteristiche: 8.1 l'angolo (o), che durante l’operazione di tranciatura esiste tra coltello (7) e nastro di materiale (5) 8.2 la velocità (16) del nastro di materiale (5) e 8.3 la velocità di tuffo (15) del coltello (7) 8.4 sono coordinabili tra loro in modo tale che lo spigolo di taglio (14) sul nastro di materiale (5) per lo meno è quasi una linea retta.
  9. 9. Dispositivo secondo una delle rivendicazioni dalla 6 alla 8 caratterizzato dal fatto che il coltello (7) al momento del tuffo nel nastro di materiale (5) compie un movimento oscillatorio o rotatorio .
  10. 10. Dispositivo secondo una delle rivendicazioni dalla 6 alla 9 caratterizzato dal fatto che il movimento rotatorio od oscillatorio del coltello (7) è in senso contrario alla direzione del movimento del nastro di materiale (5) .
  11. 11 . Dispositivo secondo una delle rivendicazioni dalla 6 alla 9 caratterizzato dal fatto che il movimento rotatorio od oscillatorio del coltello (7) è parallelo alla direzione del movimento del nastro di materiale (5).
  12. 12. Dispositivo secondo una delle rivendicazioni dalla 6 alla 11 caratterizzato dal fatto che il coltello (7) si estende solo su una parte di larghezza di nastro del nastro di materiale ( 5).
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