IT201600108463A1

IT201600108463A1 - Macchina e metodo per l'avvolgimento di strisce di materiale nastriforme con mezzi per il taglio trasversale delle strisce a fine avvolgimento

Info

Publication number: IT201600108463A1
Application number: IT102016000108463A
Authority: IT
Inventors: Riccardo Paladini; Simone Bertuccelli; Giuseppe Acciari
Original assignee: Celli Nonwovens Spa
Priority date: 2016-10-27
Filing date: 2016-10-27
Publication date: 2018-04-27
Also published as: BR112019008078A2; US11155429B2; MY190225A; EP3532417A1; EP3532417C0; MX2019004831A; JP7029450B2; US20200055686A1; WO2018077950A1; CN110023215A; JP2019532886A; EP3532417B1

Description

MACCHINA E METODO PER L’AVVOLGIMENTO DI STRISCE DI MATERIALE NASTRIFORME CON MEZZI PER IL TAGLIO TRASVERSALE DELLE STRISCE A FINE AVVOLGIMENTO

DESCRIZIONE

CAMPO TECNICO

La presente invenzione riguarda macchine per la produzione di bobine di materiale nastriforme, ad esempio per la produzione di bobine formate da strisce di tessuto-non-tessuto.

Forme di realizzazione qui descritte riguardano, in particolare, perfezionamenti ai sistemi di interruzione della striscia di materiale nastriforme al termine della formazione di una bobina.

ARTE ANTERIORE

In molti settori industriali è necessario trasformare bobine di materiale nastriforme di una dimensione in bobine di una dimensione differente, tramite un processo di svolgimento di bobine madri, o cosiddetti rotoli jumbo, e riavvolgimento in bobine di diverse caratteristiche dimensionali. In alcuni casi il materiale nastriforme proveniente da una singola bobina madre viene svolto e suddiviso in strisce longitudinali, ciascuna delle quali viene avvolta su una bobina con avvolgimento elicoidale. Le bobine finite così ottenute sono utilizzate come semilavorati di partenza per alimentare linee di produzione di altri articoli.

Macchine che producono bobine di strisce di materiale nastriforme avvolte elicoidalmente partendo da bobine madri vengono denominate a volte macchine di spooling. Il materiale nastriforme può essere ad esempio un tessuto-non-tessuto. Le bobine ad avvolgimento elicoidale che si ottengono sono usate ad esempio per alimentare macchine per la produzione di assorbenti, pannolini ed altri articoli igienici e sanitari. Il materiale nastriforme avvolto sulle bobine madri presenta a volte una dimensione trasversale (corrispondente alla dimensione assiale della bobina madre) pari a 5-15 volte la larghezza delle singole strisce longitudinali che vengono ottenute dal taglio di materiale nastriforme del materiale nastriforme delle bobine madri. Le singole strisce vengono alimentate simultaneamente a stazioni di avvolgimento elicoidale, in ciascuna delle quali si forma una bobina ad avvolgimento elicoidale. Le stazioni di avvolgimento sono disposte in linea l’una di seguito all’altra in una direzione macchina, definita dalla direzione di avanzamento delle strisce longitudinali ottenute dal taglio del materiale delle bobine madri. Ciascuna striscia viene alimentata alla rispettiva stazione di avvolgimento lungo un percorso di alimentazione.

Quando una bobina ad avvolgimento elicoidale è stata completata, occorre interrompere la striscia di materiale nastriforme, estrarre dalla rispettiva stazione di avvolgimento la bobina ad avvolgimento elicoidale completa e sostituirla con un’anima tubolare di avvolgimento nuova, su cui deve essere ancorato il lembo di testa della striscia per avviare l’avvolgimento di una bobina successiva.

WO-A-2015/140466 descrive una stazione di avvolgimento elicoidale di una macchina di spooling con un sistema per generare una perforazione nella striscia di materiale nastriforme al termine dell’avvolgimento di una bobina ad avvolgimento elicoidale. La linea di perforazione costituisce una linea di pre-rottura per interrompere la continuità della striscia di materiale nastriforme. La rottura della linea di perforazione avviene per trazione sulla striscia di materiale nastriforme.

Il dispositivo e il metodo di interruzione del materiale nastriforme a fine avvolgimento descritti nel documento sopra menzionato possono essere soggetti a malfunzionamenti. Inoltre, le operazioni di avvio di un nuovo avvolgimento risultano complesse a causa delle modalità con cui viene tagliato il materiale nastriforme.

Vi è pertanto la necessità di realizzare un dispositivo più affidabile e che consenta un’interruzione del materiale nastriforme con un maggiore grado di ripetitività e certezza del risultato.

SOMMARIO DELL’INVENZIONE

Per risolvere in tutto o in parte i problemi e i limiti delle macchine di avvolgimento dell’arte corrente, in particolare per quanto concerne la fase transitoria di interruzione dell’avvolgimento di una bobina completata, viene prevista una macchina, comprendente:

una sezione di svolgimento di bobine madri di materiale nastriforme; almeno una stazione di avvolgimento, comprendente un dispositivo di avvolgimento, a cui viene alimentata una striscia di materiale nastriforme, e nella quale viene formata una rispettiva bobina di materiale nastriforme.

La stazione di avvolgimento comprende, inoltre organi di rinvio per rinviare la striscia di materiale nastriforme, configurati per formare almeno un’ansa di materiale nastriforme tra un rullo di guida ed una bobina al termine dell’avvolgimento della bobina. La stazione di avvolgimento comprende, inoltre, un dispositivo di taglio della striscia di materiale nastriforme per tagliare trasversalmente la striscia di materiale nastriforme in una posizione intermedia tra la bobina formata e il rullo di guida, generando un lembo di coda che rimane sulla bobina in formazione ed un lembo di testa che rimane vincolato al rullo di guida. Vantaggiosamente, il dispositivo di taglio e gli organi di rinvio sono disposti in modo tale che il taglio della striscia di materiale nastriforme venga eseguito a valle dell’ansa formata dagli organi di rinvio, cosicché tale ansa rimanga vincolata all’organo di guida, quando la bobina formata viene Allontanato dalla stazione di avvolgimento. In questo modo, si rende disponibile nella stazione di avvolgimento una porzione di striscia (costituita dalla sopra menzionata ansa) con cui l’operatore può ancorare la striscia di materiale nastriforme ad un’anima tubolare di avvolgimento successiva, attorno alla quale verrà formata la nuova bobina.

Al fine di facilitare l’ancoraggio del lembo libero iniziale della striscia sulla nuova anima tubolare di avvolgimento, è opportuno che la porzione di striscia disponibile per iniziare l’avvolgimento sia di lunghezza tale da poter formare una spira completa di striscia attorno alla nuova anima tubolare di avvolgimento. Per ottenere una porzione di striscia sufficientemente lunga, in vantaggiose forme di realizzazione gli organi di rinvio comprendono una pluralità di elementi di rinvio tra loro sostanzialmente paralleli, disposti mobili tra loro, per formare una pluralità di anse di materiale nastriforme. Le anse formano una sorta di festone o scorta di materiale nastriforme.

Il dispositivo di avvolgimento può comprendere un aspo di avvolgimento o mandrino di avvolgimento dotato di un moto di rotazione attorno ad un proprio asse di rotazione. In alcune forme di realizzazione, allo scopo di formare bobine ad avvolgimento elicoidale, l’aspo di avvolgimento è inoltre dotato di un moto alternato di traslazione in direzione parallela al proprio asse di rotazione.

Per controllare la densità di avvolgimento in alcune forme di realizzazione all’aspo di avvolgimento è associato un rullo di contatto ruotante attorno ad un asse di rotazione e configurato per essere premuto contro la superficie esterna di una bobina in formazione sull’aspo di avvolgimento. Il rullo di contatto ha preferibilmente un asse di rotazione parallelo all’asse di rotazione del rullo di guida. In vantaggiose forme di realizzazione gli organi di rinvio sono disposti in modo tale da formare la o le anse di materiale nastriforme tra il rullo di guida ed il rullo di contatto.

Per consentire al rullo di contatto di seguire l’accrescimento della bobina e per facilitare le operazioni di rimozione della bobina formata e sostituzione di essa con una nuova anima tubolare di avvolgimento, il rullo di contatto può essere supportato da un primo braccio mobile così da poter essere avvicinato e allontanato dall’asse di rotazione della bobina che si trova nella stazione di avvolgimento. Ad esempio il primo braccio può essere un braccio oscillante, cioè dotato di un movimento di rotazione alternato attorno ad un asse di articolazione, preferibilmente parallelo all’asse di rotazione del rullo di contatto.

In alcune forme di realizzazione, il rullo di guida può essere supportato da un secondo braccio mobile, per essere avvicinato ed allontanato dall’asse di rotazione della bobina in avvolgimento e dal rullo di contatto

In alcune forme di realizzazione gli organi di rinvio possono comprendere uno o più elementi di rinvio. In alcune forme di realizzazione sul secondo braccio mobile è montato almeno uno di tali elementi di rinvio. Detto elemento di rinvio può essere mobile rispetto al rullo di guida così da poter formare un’ansa di materiale nastriforme tra l’elemento di rinvio e il rullo di guida.

In forme di realizzazione perfezionate, per generare una lunghezza di striscia di materiale nastriforme di lunghezza opportuna, gli organi di rinvio possono comprendere tre elementi o barre di rinvio, ad esempio una prima barra o elemento montata fissa sul secondo braccio e le altre due barre o elementi mobili rispetto alla prima barra o elemento.

Ad esempio le due barre o elementi mobili possono essere montate su una slitta mobile lungo il secondo braccio, per avvicinarsi ed allontanarsi dalla prima barra di rinvio, stazionaria sul secondo braccio.

In alcune forme di realizzazione si può vantaggiosamente prevedere che il dispositivo di taglio sia supportato dal secondo braccio. Tale elemento di taglio può comprendere una lama che può cooperare con una contro-lama. La contro-lama può essere formata in una delle barre o elementi di rinvio.

Secondo un ulteriore aspetto, viene previsto un metodo per avvolgere una striscia di materiale nastriforme su una bobina in formazione ruotante attorno ad un asse di rotazione, con una macchina come sopra definita, comprendente le fasi di: avvolgere una lunghezza della striscia di materiale nastriforme su una prima bobina in formazione nella stazione di avvolgimento;

al termine dell’avvolgimento di detta prima bobina, formare almeno un’ansa di materiale nastriforme tra il rullo di guida e la bobina formata e interrompere la striscia di materiale nastriforme tramite il dispositivo di taglio, formando un lembo di coda della prima bobina ed un lembo di testa di una seconda bobina;

rimuovere la prima bobina dalla stazione di avvolgimento;

inserire una nuova anima tubolare di avvolgimento nella stazione di avvolgimento;

applicare il lembo di testa alla nuova anima tubolare di avvolgimento; iniziare l’avvolgimento di una nuova bobina attorno alla nuova anima tubolare di avvolgimento.

BREVE DESCRIZIONE DEI DISEGNI

La presente invenzione verrà meglio compresa seguendo la descrizione e l’unito disegno, il quale mostra una pratica forma di realizzazione non limitativa dell’invenzione. Più in particolare, nel disegno

la Fig.1 mostra una vista laterale della macchina con le sue stazioni principali; la Fig.2 mostra una vista in pianta secondo II-II di Fig.1;

le Figg. 3 a 7 mostrano una stazione di avvolgimento in una sezione secondo un piano verticale in diverse fasi del ciclo di avvolgimento;

le Figg.8 e 9 mostrano viste assonometriche della stazione delle Figg.3 a 7 in due diverse posizioni.

DESCRIZIONE DETTAGLIATA DI FORME DI ATTUAZIONE

La descrizione dettagliata che segue di forme di realizzazione esemplificative si riferisce ai disegni allegati. Gli stessi numeri di riferimento in disegni differenti identificano elementi uguali o simili. Inoltre, i disegni non sono necessariamente in scala. La descrizione dettagliata che segue non limita l’invenzione. Piuttosto, l’ambito dell’invenzione è definito dalle rivendicazioni accluse.

Il riferimento in tutta la descrizione a “una forma di realizzazione” o “la forma di realizzazione” o “alcune forme di realizzazione” significa che una particolare caratteristica, struttura o elemento descritto in relazione ad una forma di realizzazione è compresa in almeno una forma di realizzazione dell’oggetto descritto. Pertanto la frase “in una forma di realizzazione” o “nella forma di realizzazione” o “in alcune forme di realizzazione” in vari punti lungo la descrizione non si riferisce necessariamente alla stessa o alle stesse forme di realizzazione. Inoltre le particolari caratteristiche, strutture od elementi possono essere combinati in qualunque modo idoneo in una o più forme di realizzazione.

Qui di seguito viene fatto specifico riferimento ad una macchina di spooling, ovvero ad una macchina di avvolgimento elicoidale, dove un materiale nastriforme viene suddiviso in una pluralità di strisce longitudinali, che vengono alimentate in parallelo ad una pluralità di stazioni di avvolgimento. In ciascuna stazione di avvolgimento i dispositivi di avvolgimento sono configurati per formare bobine ad avvolgimento elicoidale, impartendo alla bobina in formazione un moto di rotazione attorno ad un asse di rotazione ed un moto di traslazione alternata, in direzione parallela all’asse di rotazione. In altre forme di realizzazione, non mostrate, può essere prevista una sola stazione di avvolgimento, eventualmente ad avvolgimento elicoidale. In ancora altre forme di realizzazione possono essere previste una o più stazioni di avvolgimento ad avvolgimento a spirale, cioè senza moto traslatorio alternato.

In Fig.1 è mostrata una vista laterale complessiva della macchina per la produzione di bobine ad avvolgimento elicoidale. La macchina è in realtà una linea di trasformazione comprensiva di una pluralità di stazioni. La macchina è indicata complessivamente con 1. Essa presenta una sezione di svolgimento 3, in cui vengono installate bobine madri, anche dette rotoli master o rotoli jumbo, indicate con Ba e Bb in Fig.1. Nella forma di realizzazione illustrata la sezione di svolgimento 3 comprende una prima stazione di svolgimento 5 e una seconda stazione di svolgimento 7. Le due stazioni di svolgimento 5 e 7 possono essere sostanzialmente speculari e presentano ciascuna un mandrino di svolgimento, indicato con 9, su cui vengono montate le bobine madri Ba, Bb. Queste contengono una certa quantità di materiale nastriforme, indicato con Na ed Nb per le bobine Ba e Bb in Fig.1

Tra le due stazioni di svolgimento 5, 7 può essere disposta una stazione di taglio e saldatura 11, dove viene saldata la coda di un materiale nastriforme di una bobina madre in fase di esaurimento posta in una delle stazioni di svolgimento 5, 7, con la testa di un materiale nastriforme di una bobina madre in attesa nell’altra delle due stazioni di svolgimento 5, 7, per consentire la lavorazione continua di più bobine madri in sequenza. La saldatura di materiali nastriformi provenienti da bobine madri successive avviene previo rallentamento o arresto temporaneo dello svolgimento della bobina in esaurimento, poiché la macchina descritta è di tipo start-stop. In altre forme di realizzazione la stazione di saldatura può essere posta a valle delle due stazioni di svolgimento 5, 7. In ancora ulteriori forme di realizzazione possono essere previste più di due stazioni di svolgimento.

A valle della sezione di svolgimento 3 si trova una stazione di taglio 13, in cui il materiale nastriforme alimentato dalla sezione di svolgimento, genericamente indicato con N, viene tagliato longitudinalmente e suddiviso in una pluralità di strisce longitudinali S, che vengono alimentate ad una pluralità di stazioni di avvolgimento elicoidale, che possono essere tra loro uguali, indicate ciascuna con 15. Le stazioni di avvolgimento elicoidale 15 sono disposte in sequenza secondo la direzione macchina, genericamente indicata dalla freccia MD e che è rappresentata dalla direzione lungo cui avanzano le strisce longitudinali S. Per ragioni di rappresentazione nelle Figg. 1 e 2 sono rappresentate parzialmente solo tre stazioni di avvolgimento 15, ma si deve comprendere che il numero di stazioni di taglio può essere variabile da due a dieci e oltre, se necessario, in funzione del numero di strisce longitudinali S in cui può essere suddiviso un materiale nastriforme N.

Ciascuna striscia S, in cui viene suddiviso il materiale nastriforme N proveniente dalla sezione di svolgimento 3 segue un percorso dalla stazione di taglio 13 alla rispettiva stazione di avvolgimento 15. In vantaggiose forme di realizzazione il percorso di avanzamento è posto sopra le stazioni di avvolgimento, ma non si esclude di disporre i percorsi di avanzamento sotto le stazioni di avvolgimento 15.

Il percorso di una determinata striscia di materiale nastriforme S ha una lunghezza diversa rispetto al percorso delle restanti strisce longitudinali e dipende dalla posizione in cui si trova la rispettiva stazione di avvolgimento 15, cui viene alimentata la striscia di materiale nastriforme.

Con 70 è genericamente indicata un’unità di controllo, ad esempio un microprocessore, un micro-computer o un PLC, per il controllo di una o più delle stazioni formanti la macchina 1. In alcune forme di realizzazione la macchina 1 può essere dotata di una pluralità di PLC o altre unità di controllo locali dedicate, ad esempio, a supervisionare il funzionamento di una parte, sezione o stazione della macchina 1. L’unità centrale 70 può essere adibita alla supervisione ed al coordinamento di varie unità di controllo locali o PLC locali. In altre forme di realizzazione può essere prevista un’unica unità di controllo per gestire l’intera linea o macchina 1, o una pluralità di stazioni di essa.

Le Figg.3 a 9 illustrano una stazione di avvolgimento 15 in diverse fasi di un ciclo di avvolgimento di una bobina B di materiale nastriforme. La stazione di avvolgimento 15 comprende una struttura portante 17, su cui sono montate due traverse 19 sostanzialmente ortogonali alla direzione di alimentazione delle strisce S di mate riale nastriforme, indicata dalla freccia MD. Sulle travi 19 sono disposte guide 21, per un carro 23 mobile in una direzione ortogonale alla direzione MD, cioè parallelamente alle travi 19. Il carro 23 porta un dispositivo di avvolgimento comprendente un aspo di avvolgimento o un mandrino di avvolgimento 25, su cui vengono montate anime tubolari di avvolgimento 26, attorno alle quali si formano le bobine B di materiale nastriforme. L’aspo 25 può essere portato in rotazione attorno ad un proprio asse di rotazione A-A da un motore elettrico 27 tramite una cinghia 29. Il motore elettrico 27 è portato dal carro 23.

In alcune forme di realizzazione, il carro 23 è dotato di un movimento rettilineo alternato secondo la doppia freccia f23 (vedasi Figg.8 e 9), portando in tal modo in movimento rettilineo alternato l’aspo di avvolgimento 25. Il movimento di traslazione alternato in combinazione con il movimento di rotazione dell’aspo 25 provoca un avvolgimento elicoidale della striscia S.

In alcune forme di realizzazione, il carro 23 porta un primo braccio 31 incernierato attorno ad un asse 31A sostanzialmente parallelo all’asse A-A dell’aspo 25. Con 33 è indicato un attuatore, ad esempio un attuatore cilindro-pistone, che comanda il movimento di oscillazione del primo braccio 31 secondo la doppia freccia f31.

Il primo braccio 31 può essere in realtà costituito da due semi-bracci paralleli, come visibile nelle Figg. 8 e 9. Il primo braccio 31 supporta un rullo di contatto 35 con un asse 35A, sostanzialmente parallelo all’asse A-A dell’aspo di avvolgimento 25. Il rullo di contatto 35 può essere folle. L’attuatore cilindro-pistone 33 che comanda i movimenti del primo braccio 31 può servire anche a controllare la pressione esercitata dal rullo di contatto 35 sulla bobina B in fase di avvolgimento, ad esempio per controllare la densità di avvolgimento.

La stazione di avvolgimento 15 può comprendere, inoltre, una traversa 37, sostanzialmente parallela alle travi 19. Sulla traversa 37 possono essere realizzate guide 38 per una slitta 39 mobile parallelamente all’asse A-A dell’aspo di avvolgimento 25. Il movimento della slitta 39 lungo la traversa 37 è un movimento di regolazione per posizionare in modo corretto la slitta 39 rispetto alla larghezza della macchina, cioè il rispetto all’aspo di avvolgimento 25. La slitta 39 è omessa nelle Figg.8 e 9 per maggiore chiarezza di rappresentazione.

Nella forma di realizzazione illustrata la slitta 39 porta un secondo braccio 41, articolato attorno ad un asse 41A, sostanzialmente parallelo all’asse di rotazione del mandrino o aspo di avvolgimento 25. Un attuatore, ad esempio un attuatore cilindropistone 40, comanda il movimento di oscillazione del secondo braccio 41 attorno all’asse 41A secondo la doppia freccia f41.

Come per il primo braccio 31, anche il secondo braccio 41 può essere in realtà costituito da due semi-bracci, come visibile in particolare nelle Figg. 8 e 9. Il secondo braccio 41 porta un rullo di guida 43, con un asse è sostanzialmente parallelo all’asse dell’aspo di avvolgimento 25 ed all’asse del rullo di contatto 35. Il rullo di guida 43 può essere un rullo folle.

Il secondo braccio 41 o il primo braccio 31 può essere corredato di organi atti a mantenere tra loro distanziati il rullo di contatto 35 e il rullo di guida 43. Ad esempio, in alcune forme di realizzazione il secondo braccio 41 può portare una rotella 42 montata folle per ruotare attorno ad un asse orientato a 90° rispetto all’asse del rullo di guida 43. La rotella 42 può essere portata da un supporto 42A rigidamente fissato al secondo braccio e può poggiare su una lamiera o una traversa 42B solidale al primo braccio 31. La dimensione del supporto 42A è tale che quando la rotella 42 poggia sulla trave 42A, il rullo di guida 43 ed il rullo di contatto 35 rimangono tra loro leggermente distanziati.

Alternativamente il sistema può prevedere una rotella coassiale al rullo di guida 43 e di diametro maggiore di detto rullo di guida, la quale appoggia sul rullo di contatto 35 e rotola su di esso. In questo modo si evita il contatto diretto tra il rullo di guida 43 ed il rullo di contatto 35. Durante il processo di avvolgimento, infatti, è opportuno che il rullo di guida 43 ed il rullo di contatto rimangano ad una certa distanza reciproca.

L’attuatore pneumatico 40 svolge prettamente un ruolo di alleggerimento del rullo di guida 43 durante la fase di avvolgimento, mentre provvede al sollevamento del primo braccio 41 e del rullo di guida 43 al termine dell’avvolgimento, con conseguente distacco della rotella di appoggio nella fase di taglio della striscia di materiale nastriforme, quando il rullo di guida 43 ed il rullo di contatto 35 devono essere portati a sufficiente distanza.

Il secondo braccio 41 porta, oltre al rullo di guida 43, organi di rinvio complessivamente indicati con 45, i quali possono modificare il percorso della striscia S di materiale nastriforme tra il rullo di guida 43 e la bobina in formazione B. In alcune forme di realizzazione gli organi di rinvio comprendono elementi fissi ed elementi mobili rispetto al secondo braccio 41. In alcune forme di realizzazione gli organi di rinvio possono comprendere barre di rinvio. Per barra di rinvio si intende un qualunque organo meccanico di forma allungata, con una superficie atta a consentire il rinvio attorno ad essa della striscia S di materiale nastriforme. La barra di rinvio può comprendere ad esempio un rullino folle, oppure un cilindro fisso.

Nella forma di realizzazione illustrata, gli organi di rinvio 45 (vedasi in particolare Fig.8), comprendono un primo elemento di rinvio, ad esempio una prima barra di rinvio 47 supportata in posizione sostanzialmente fissa dal secondo braccio 41. A tale scopo il secondo braccio 41 può portare una struttura di supporto 49 fissata sotto al secondo braccio 41 stesso. La prima barra di rinvio 41 può essere posta sotto il rullo di guida 43 e leggermente più vicina all’asse 41A di oscillazione del secondo braccio 41 rispetto al rullo di guida 43.

Gli organi di rinvio 45 possono comprendere un’ulteriore barra di rinvio, mobile rispetto al secondo braccio 41, o preferibilmente una coppia di ulteriori barre di rinvio mobili rispetto al secondo braccio 41. Nella forma di realizzazione illustrata è previsto una coppia di rinvio, indicate con 51 e 52. Le barre di rinvio 47,51, e 52 sono sostanzialmente paralleli tra loro le barre di rinvio 51 e 52 sono montate su una slitta 53 supportata mobile su guide 54 disposte sui due semi-bracci formanti il secondo braccio oscillante 41, come mostrato in particolare nelle Figg. 8 e 9. Non si esclude la possibilità di montare le barre di rinvio 51 e 52 su slitte separate In pratica la slitta 53 può comprendere due staffe di supporto della coppia di barre 51, 52.

La slitta 53 è dotata di un moto rettilineo alternato secondo la doppia freccia f53 rispetto al secondo braccio oscillante 41. Il moto rettilineo alternato della slitta 53 può essere impartito da un opportuno attuatore. Nella forma di realizzazione illustrata a tale scopo è previsto un motore elettrico 55 che può essere montato sul secondo braccio oscillante 41. Il motore elettrico 55 può trasmettere il moto alla slitta 53 per mezzo di una cinghia 57 o altro organo flessibile continuo. La slitta 53 è fissata ad uno dei due rami della cinghia 57, così che la rotazione del motore elettrico 55 nei due sensi provoca il moto alternato rettilineo della slitta 53.

Le barre di rinvio 51 e 52 sono opportunamente distanziate l’una dall’altra e posizionate rispetto alla slitta 53 così che, muovendosi solidalmente alla slitta 53 le barre di rinvio 51 e 52 passano rispettivamente sopra e sotto la barra di rinvio 47, come verrà meglio chiarito con riferimento ad un ciclo di avvolgimento.

Alla barra di rinvio 52 può essere associata una contro-lama 59 che coopera con una lama 61 portata dalla struttura di supporto 49. In alcune forme di realizzazione la lama 61 può essere dotata di un movimento rettilineo alternato secondo la doppia freccia f61, che può essere comandato da un attuatore 63, ad esempio un attuatore cilindro-pistone. Con 65 è indicata una guida solidale la struttura portante 49 lungo cui si muove la lama 61.

La lama 61 può essere una lama dentata, oppure una lama liscia ed è configurata per cooperare con la contro-lama 59 per tagliare la striscia S di materiale nastriforme al termine dell’avvolgimento di una bobina B.

Il secondo braccio 41 può portare un freno 67 che serve a bloccare la striscia di materiale nastriforme dopo il taglio operato dalla lama 61, così da trattenere la porzione terminale di materiale nastriforme vincolata al secondo braccio 41.

Avendo descritto gli organi principali della stazione di avvolgimento 15, con riferimento alla sequenza delle Figg. 3 a 7verrà ora descritto un ciclo di avvolgimento e taglio della striscia S di materiale nastriforme.

In Fig. 3 sull’aspo di avvolgimento 25 è stata montata un’anima tubolare di avvolgimento 26, sulla quale è stato fissato il lembo iniziale di una striscia S di materiale nastriforme, generato da una operazione di taglio nel precedente ciclo di avvolgimento. Il primo braccio 31 ed il secondo braccio 41 sono stati portati nella posizione di massimo abbassamento, in cui il rullo di contatto 35 poggia sull’anima tubolare di avvolgimento 26, mentre il rullo di guida 43 è distanziato dal rullo di contatto 35 per effetto della rotella 40 che poggia sulla trave 40B (o tramite altro sistema distanziatore opportuno. La striscia S di materiale nastriforme è rinviata attorno al rullo di guida 43, al rullo di contatto 35 e all’anima tubolare di avvolgimento 26, su cui il lembo libero iniziale della striscia S è stato ancorato in maniera opportuna e di per sé nota.

In questa fase la slitta 53 si trova nella sua posizione completamente estratta, cioè con le barre di rinvio 51 e 52 a sbalzo oltre il rullo di guida 35. La lama 61 è in posizione retratta, vantaggiosamente protetta all’interno di una custodia 62, ad esempio.

Da questo istante può iniziare l’avvolgimento della nuova bobina B tramite rotazione dell’aspo di avvolgimento 25 che trascina in rotazione l’anima tubolare di avvolgimento 26, torsionalmente vincolata ad esso. La rotazione dell’aspo di avvolgimento 25 è sintonizzata con un movimento rettilineo alternato del carro 23 lungo le travi 19, in modo tale che la striscia S sia avvolta elicoidalmente attorno all’anima tubolare di avvolgimento 26, la quale ha una lunghezza assiale multipla rispetto alla larghezza della striscia S di materiale nastriforme.

Come si osserva confrontando le Figg.3 e 4, all’aumentare del diametro della bobina B in formazione, il primo braccio 31 e il secondo braccio 41 oscillano verso l’alto ruotando attorno ai rispettivi assi di oscillazione. In alcune forme di realizzazione gli attuatori 33 e 40 possono essere disattivi ed il movimento di rotazione verso l’alto del primo braccio 31 e del secondo braccio 41 può avvenire semplicemente per spinta verso l’alto da parte della bobina B in fase di accrescimento. Preferibilmente, in altre forme di realizzazione gli attuatori 33 e 40 svolgono un ruolo di alleggerimento sui rispettivi bracci oscillanti 31 e 41. L’attuatore 33 regola la pressione con cui il rullo di contatto 35 agisce sulla bobina in accrescimento. Durante questa fase la striscia S di materiale nastriforme può essere opportunamente guidata da rulli 71, 73, 75 portati dal secondo braccio 41.

In Fig. 4 la bobina B ha raggiunto il diametro richiesto e deve essere sfilata dal mandrino di avvolgimento 25 per essere sostituita con una nuova anima tubolare di avvolgimento 26 per la formazione di una bobina successiva. A tale scopo è necessario tagliare la striscia S di materiale nastriforme. Le operazioni per il taglio della striscia sono descritte nel seguito con riferimento alla sequenza delle Figg.5, 6 e 7.

In Fig. 5 il secondo braccio 41 è stato sollevato per mezzo dell’attuatore 40, in modo da allontanare il rullo di guida 43 dal rullo di contatto 35. La slitta 53 si trova ancora nella posizione estratta, con le barre di rinvio 51 e 52 poste a distanza dal rullo di guida 43. Per effetto dell’allontanamento reciproco, tra il rullo di guida 43 e il rullo di contatto 35 si forma un tratto S1 di materiale nastriforme. Questo può formarsi per effetto dell’alimentazione di materiale nastriforme dal percorso di avanzamento. Preferibilmente, tuttavia, il tratto S1 di materiale nastriforme si può formare per svolgimento dalla bobina B appena formata. A tale scopo, al completamento della fase di avvolgimento viene attivato il freno 67. Il motore elettrico 27 che comanda la rotazione dell’aspo o mandrino di avvolgimento 25 viene fatto lavorare in modalità “controllo di coppia”, così che il tratto di prodotto S1 generato dall’allontanamento reciproco del rullo di contatto 35 e del rullo di guida 43 è formato dallo srotolamento della bobina B..

Successivamente, la slitta 53 viene traslata per avvicinarla all’asse di rotazione 41A del secondo braccio 41, fino ad assumere la posizione illustrata in Fig. 6. In questa posizione le barre di rinvio 51 e 52 si trovano sotto il secondo braccio 41, e sono passate oltre la barra di rinvio 47, fissa rispetto al secondo braccio 41. Il movimento reciproco delle barre di rinvio 51, 52,47 forma due anse di materiale nastri forme indicate con SA e SB. In pratica, per effetto dello spostamento delle barre di rinvio 51 e 52 rispetto la barra di rinvio 47 si forma una sorta di festone o scorta di materiale nastriforme fra il rullo di guida 43 ed il rullo di contatto 35. Anche in questo caso, il materiale nastriforme costituente le due anse è ceduto dalla bobina B. In questa fase, la lama 61 si trova ancora retratta nella custodia o protezione 62. Una volta formato il festone SA, SB.

A questo punto la lama 61 può essere attivata tramite l’attuatore 63. La lama 61 coopera in tal modo con la contro-lama 59 associata alla barra di rinvio 52, come mostrato in particolare nella Fig. 7. La striscia S di materiale nastriforme viene così tagliata formando un lembo finale LF che rimane sulla bobina B completata, e un lembo di testa LT che rimane vincolato al secondo braccio 41. Il taglio viene effettuato in corrispondenza della barra di rinvio 52, cioè a valle del festone formato dalle anse SA e SB. Questo festone ha una lunghezza sufficiente a consentire un agevole avvolgimento di una prima spira attorno alla nuova anima tubolare di avvolgimento 26 all’avvio del successivo ciclo di avvolgimento.

Per facilitare il taglio la lama 59 può essere affiancata da uno o preferibilmente due tamponi, uno su ciascun lato della lama 59, che premono elasticamente contro i bordi della contro-lama, per tenere bloccata la striscia S ai lati della lama 59. Inoltre, sempre al fine di facilitare il taglio, si può prevedere di tendere la striscia di materiale nastriforme S una volta che il freno 67 è stato attivato, agendo sull’aspo di avvolgimento o mandrino di avvolgimento 25.

Dalla posizione della Fig. 7 il primo braccio 31 può essere sollevato dall’attuatore 33 per liberare la bobina B, la quale può essere in questo modo sfilata dall’aspo un mandrino di avvolgimento 25 consentendo l’inserimento di una nuova anima tubolare di avvolgimento 26.

Quando la nuova anima tubolare di avvolgimento 26 è stata investita sull’aspo o mandrino di avvolgimento 25, la slitta 53 può essere riportata nella posizione estratta e i due bracci 31, 41 possono essere abbassati nuovamente nella posizione della Fig. 3. La porzione di striscia S di materiale nastriforme costituita dalle anse SA, SB e formanti il festone rimane disponibile per l’operatore, il quale avvolgerà questa porzione di striscia attorno alla nuova anima tubolare di avvolgimento 26 formando una prima spira e ancorando in tal modo la striscia S all’anima tubolare di avvolgimento 26 senza necessità di collante o altri organi di fissaggio. La lunghezza della porzione di striscia S è preferibilmente tale da consentire alla striscia S di formare un’intera spira di avvolgimento intorno all’anima tubolare di avvolgimento 26 e di permettere al bordo libero della striscia S di oltrepassare il punto di contatto tra anima tubolare di avvolgimento 26 e rullo di contatto 35. Questo permette l’ancoraggio della striscia S e ne evita lo sfilamento accidentale quando viene avviato l’avvolgimento della nuova bobina B.

Claims

MACCHINA E METODO PER L’AVVOLGIMENTO DI STRISCE DI MATERIALE NASTRIFORME CON MEZZI PER IL TAGLIO TRASVERSALE DELLE STRISCE A FINE AVVOLGIMENTO Rivendicazioni 1. Una macchina (1) per la formazione di bobine (B) di materiale nastriforme, comprendente: - una sezione di svolgimento (3) di bobine madri (Ba, Bb) di materiale nastriforme (N; S); - almeno una stazione di avvolgimento (15), comprendente un dispositivo di avvolgimento (25); in cui la stazione di avvolgimento (15) comprende, inoltre: organi di rinvio (45) per rinviare la striscia (S) di materiale nastriforme, configurati per formare almeno un’ansa di materiale nastriforme tra un rullo di guida (43) ed una bobina (B) posizionata sul dispositivo di avvolgimento (25); ed un dispositivo di taglio (61) della striscia (S) di materiale nastriforme per tagliare trasversalmente la striscia (S) di materiale nastriforme in una posizione intermedia tra la bobina (B) e il rullo di guida (43), generando un lembo di coda che rimane sulla bobina (B) in formazione ed un lembo di testa che rimane vincolato al rullo di guida (43).
2. Macchina come da rivendicazione 1, in cui gli organi di rinvio (45) comprendono una pluralità di elementi di rinvio (47, 51, 52) tra loro sostanzialmente paralleli, disposti mobili tra loro, per formare una pluralità di anse di materiale nastriforme.
3. Macchina (1) come da rivendicazione 1 o 2, in cui il dispositivo di avvolgimento comprende un aspo di avvolgimento (25) dotato di un moto di rotazione attorno ad un asse di rotazione.
4. Macchina (1) come d rivendicazione 3, in cui l’aspo di avvolgimento (25) è inoltre dotato di un moto alternato di traslazione in direzione parallela al proprio asse di rotazione, per avvolgere elicoidalmente la striscia (S) di materiale nastri forme attorno all’aspo di avvolgimento (25).
5. Macchina (1) come da rivendicazione 3 o 4, in cui all’aspo di avvolgimento (25) è associato un rullo di contatto (35) configurato per essere premuto contro la superficie esterna di una bobina (B) in formazione sull’aspo di avvolgimento (25).
6. Macchina (1) come da rivendicazione 5, in cui il rullo di contatto (35) ed il rullo di guida (43) hanno assi circa paralleli.
7. Macchina come da rivendicazione 5 o 6, in cui gli organi di rinvio (45) sono disposti in modo tale da formare detta almeno un’ansa di materiale nastriforme tra il rullo di guida (43) ed il rullo di contatto (35).
8. Macchina come da una o più delle rivendicazioni 5 a 7, in cui il rullo di contatto (35) è supportato da un primo braccio mobile (31), per essere avvicinato ed allontanato dall’asse dell’aspo di avvolgimento (25).
9. Macchina come da rivendicazione 8, in cui il primo braccio mobile (31) è montato su un carro (23) portante l’aspo di avvolgimento (25) e mobile trasversalmente di moto alternato in una direzione parallela all’asse di rotazione dell’aspo di avvolgimento (25).
10. Macchina come da una o più delle rivendicazioni precedenti, in cui il rullo di guida (43) è supportato da un secondo braccio mobile (41), per essere avvicinato ed allontanato da un asse di avvolgimento della bobina (B).
11. Macchina come da rivendicazioni 10, in cui sul secondo braccio mobile (41) è montato almeno un elemento di rinvio (51; 52), mobile rispetto al rullo di guida (43), l’elemento di rinvio (51; 52) e il rullo di guida (43) essendo disposti in modo da formare un’ansa di materiale nastriforme.
12. Macchina come da rivendicazione 10, in cui sul secondo braccio mobile (41) è montata una prima barra di rinvio (47) ed una coppia di ulteriori barre di rinvio (51, 52), le quali sono mobili rispetto alla prima barra di rinvio (47).
13. Macchina come da rivendicazione 12, in cui la prima barra di rinvio (47) è sostanzialmente stazionaria rispetto al secondo braccio mobile (41) ed al rullo di guida (43).
14. Macchina come da rivendicazione 12 o 13, in cui la coppia di ulteriori barre di rinvio (51, 52) è montata su una slitta (53) mobile lungo il secondo braccio mobile (41), per avvicinarsi ed allontanarsi dalla prima barra di rinvio (47).
15. Macchina come da una o più delle rivendicazioni 10 a 14, in cui il dispositivo di taglio (61) è portato dal secondo braccio mobile (41).
16. Macchina come da rivendicazioni 14 e 15, in cui il dispositivo di taglio comprende una lama (61) cooperante con una contro-lama (59) portata dalla slitta (53).
17. Macchina come da una o più delle rivendicazioni precedenti, in cui nella stazione di avvolgimento (15) è previsto un freno (67) per bloccare la striscia (S) di materiale nastriforme dopo il taglio.
18. Macchina come da rivendicazione 17 quando dipendente da una o più delle rivendicazioni 10 a 16, in cui il freno (67) è portato dal secondo braccio.
19. Macchina come da rivendicazione 17 o 18, in cui il freno (67) è posto lungo un percorso di alimentazione della striscia (S) di materiale nastriforme, a monte del dispositivo di taglio (61) rispetto al verso di avanzamento della striscia (S) di materiale nastriforme.
20. Macchina come da rivendicazione 19, quando dipendente da almeno una delle rivendicazioni 10 a 16 , in cui il freno (67) è montato sul secondo braccio mobile (41).
21. Macchina come da una o più delle rivendicazioni 17 a 20, in cui il freno (67) è posto a monte del rullo di guida (43) rispetto al verso di avanzamento della striscia (S) di materiale nastriforme.
22. Macchina (1) come da una o più delle rivendicazioni precedenti, comprendente inoltre: una stazione di taglio (13), disposta a valle della sezione di svolgimento (3) e comprensiva di organi di taglio per suddividere il materiale nastriforme proveniente dalla sezione di svolgimento (3) in strisce (S); e una pluralità di stazioni di avvolgimento (15), disposte tra loro in sequenza, a valle della stazione di taglio (13), per ricevere ciascuna una rispettiva striscia (S) di materiale nastriforme.
23. Un metodo per avvolgere una striscia (S) di materiale nastriforme su una bobina (B) in formazione ruotante attorno ad un asse di rotazione, con una macchina come da una o più delle rivendicazioni precedenti, comprendente le fasi di: avvolgere una lunghezza della striscia (S) di materiale nastriforme su una prima bobina (B) in formazione nella stazione di avvolgimento (15); al termine dell’avvolgimento di detta prima bobina (B), formare almeno un’ansa di materiale nastriforme tra il rullo di guida (43) e la bobina (B) formata e interrompere la striscia (S) di materiale nastriforme tramite il dispositivo di taglio (61), formando un lembo di coda della prima bobina ed un lembo di testa di una seconda bobina, lasciando una porzione di striscia (S) a valle del rullo di guida (43); rimuovere la prima bobina (B) dalla stazione di avvolgimento (15); inserire una nuova anima tubolare di avvolgimento (26) nella stazione di avvolgimento (15); applicare il lembo di testa alla nuova anima tubolare di avvolgimento (26) avvolgendo la porzione di striscia (S) a valle del rullo di guida (43) attorno alla nuova anima tubolare di avvolgimento (26); iniziare l’avvolgimento di una nuova bobina attorno alla nuova anima tubolare di avvolgimento (26).