IT8312630A1

IT8312630A1 - Macchina bobinatrice per l'avvolgimento di nastri di carta su anime di cartone o simili

Info

Publication number: IT8312630A1
Application number: IT1983A12630A
Authority: IT
Original assignee: Mira Lanza Spa
Priority date: 1983-09-27
Filing date: 1983-09-27
Publication date: 1985-03-27
Also published as: DE3475179D1; IT1171233B; EP0135662B1; JPS6071449A; US4583698A; EP0135662A2; ATE38653T1; JPS6259024B2; EP0135662A3; IT8312630A0

Description

Descrizione dell'invenzione industriale avente per tolo :

"Macchina bobinatrice per l'avvolgimento di nastri di carta su anime di cartone o simili",

RIASSUNTO

Il nastro continuo di carta, svolto da una bobina di alimentazione, passa prima ad una stazione di punzona tura, per la creazione delle linee di strappo prestabilite, e quindi ad una stazione di taglio dove viene tagliato nei tratti di lunghezza desiderata.

Dalla stazione di taglio viene trasferito alla stazione di bobinatura, dove vengono anche alimentate le anime di cartone sostenute alle estremit? da due mandrini folli. La stazione di bobinatura ? delimitata da due teli senza fine fra di loro divergenti in direzione dell'uscita di tale stazione, e azionati a ve locit? differenti. All'ingresso della stazione di bobinatura, le anime di cartone vengono trascinate in rotazione da detti teli, per cui il tratto di nastro di carta trasferito a tale stazione dal telo inferiore viene fatto arrotolare su una di tali anime. La bobina cos? formata viene trasferita ad una stazione di scarico, dove viene abbandonata per disimpegno dei mandrini dalle sue estremit?. I due mandrini liberi si spostano poi ad una stazione di caricamento, dove afferrano una nuova anima di cartone.

TESTO DELLA DESCRIZIONE

La presente invenzione ha per oggetto le macchine bobinatrici, per il confezionamento su un'anima di cartone o materiale analogo, di bobine di carta, o simili, di piccolo diametro, partendo da una bobina di alimentazione di grande diametro. Le bobine cos? confezionate vengono poi ulteriormente sezionate per la produzione di rotoli di carta, del tipo dei rotoli di carta igienica, rotoli di carta per uso domestico, o simili.

Delle macchine bobinatrici di questo tipo sono no_ te, per esempio come esemplificate nel brevetto USA No. Re. 28353 concesso il 4 marzo 1575?

In queste macchine note, l'anima di cartone sulla quale si avvolge il nastro di carta destinato a formare la bobina, viene inserita su un mandrino metallico che si estende per tutta la sua lunghezza.

L 'infilamento e lo sfilamento dell'anima del mandrino in queste macchine note comporta dei tempi che vanno a scapito della velocit? complessiva di operazione della macchina. Inoltre, tali operazioni richi? dono l'uso di speciali apparecchiature. Costituisce pertanto uno scopo principale della presente invenzione una bobinatrice ad alta velocit? provvista di mezzi per 'l'agevole caricamento delle anime di avvolgimento dei nastri di carta, e di scaricamento delle bobine formate su tali anime; grazie a:, quali la macchina pu? funzionare in continuo, senza tempi morti.

Ulteriore scopo della presente invenzione ? una macchina del tipo sopra indicato, comprendente una stazione di svolgimento del nastro di carta di alimentazione: una stazione di punzonatura di tale nastro, nella quale vengono praticate su tale nastro a<. intervalli regolari delle perforazioni corrispondenti ad altrettante linee di strappo; una stazione di taglio nella quale il nastro continuo viene tagliato in spezzoni della lunghezza desiderata sulle singole bobine finali; una stazione di trasferimento dello spezzone di nastro su di un nastro trasportatore con tinuo ed una stazione di avvolgimento o bobinatura nella quale lo spezzone di nastro viene avvolto su un'anima di cartone alimentata a tale stazione, essendo tale stazione di avvolgimento delimitata inferiormente da una sezione del detto nastro trasportatore continuo, e superiormente da un contro-nastro continuo, che si muove in direzione opposta a quella del nastro trasportatore, e che resta in contatto con la bobina in via di formazione durante tutta la fase di bobinamento della stessa, in modo da azionare tale bobina in:.maniera bilanciata su due punti die metralmente opposti della stessa.

Vantaggiosamente, le velocit? di avanzamento del nastro trasportatore e del contro-nastro sono lievemente differenti, in maniera da provocare un avanzamento a velocit? sempre esattamente controllata della bobina in via di formazione attraverso la stazione di avvolgimento.

Ulteriori caratteristiche e vantaggi della macchi__ na bobinatrice secondo la presente invenzione appariranno meglio nel corso della seguente descrizione pai' ticolareggiata della stessa, eseguita con riferimento ai disegni allegati, nei quali :

La fig. 1 ? una vista schematica d'insieme della macchina bobinatrice secondo l'invenzione, con illustrato a blocchi il circuito di controllo della stessa

La fig. 2 ? un particolare del sistema di sospensione e trasporto dei mandrini di sostegno delle anime di cartone, con parti in sezione e

la fig. 5 illustra in pianta schematicamente un particolare del sistema di comando di apertura e sura dei mandrini porta anime.

Con riferimento ai disegni, e con particolare riferimento alla figura 1 degli stessi, la macchina illustrata comprende una stazione 1 di alimentazione del nastro di carta. Tale stazione 1 comprende due serie di nastri senza fine 101 e 201 montati a V, azionati dal motore M2, nel modo che sar? descritto a seguito, che supportano la bobina di alimentazione 2 del nastro di carta 102. Il nastro 102 viene rinviate attorno ad un rullo 3? associato ad una cella di carico 103? per gli scopi che saranno meglio descritti a seguito. Dal rullo 3 il nastro 102 perviene, attraverso una serie di rulli di rinvio 4 e 3? alle stazione di punzonatura 6. La stazione di punzonatura 6 comprende, in maniera di per s? nota, un rullo 106 portante le file dei punzoni, ed un controrullo 206 cooperante con il rullo 106 al fine di praticare sul nastro 102 una serie di perforazioni ad intervalli re golari. I rulli 106 e 206 sono azionati dal motore MI, nel modo che sar? descritto a seguito.

Dalla stazione di punzonatura 6, il nastro perviene alla stazione di taglio 7? comprendente un rullo di taglio 10? ed un controrullo 207. H rullo di taglio 107 comprende una lama di taglio (non illustrata) eoe perente con una controlama (non illustrata) portata dal controrullo 207? per tagliare il nastro 102 in spezzoni della lunghezza desiderata per le bobine da produrre. La lama di taglio ? alloggiata normalmente all'interno del rullo 107? e viene fatta fuoriuscire in posizione di taglio dopo un numero n di giri di ti, le rullo, in funzione della lunghezza desiderata degli spezzoni di nastro da produrre. L'azionamento dej, la lama di taglio in posizione operativa pu? essere eseguito per esempio pneumaticamente, o con qualsivoglia altro mezzo idoneo allo scopo. Lo spezzone di n? stro tagliato 102' viene trasferito, tramite il rullo trasferitore 8, sul nastro senza fine 9- Sia il rullo 107 che il rullo 8 possono essere provvisti di mezzi pneumatici per il trasferimento della testa del nastro 102, e per il ritegno della coda dello spezzone di nastro 102' da un rullo all'altro e sul nastro seiL za fine 9- In alternativa, si possono prevedere dei mezzi di agganciamento meccanico della testa del nastro 102, che entrano in azione contemporaneamente al. la lama di taglio, per il trasferimento di tale testii sul rullo 8. Il nastro senza fine 9 ? rinviato sui rulli 109, 209, 309? 409 e 509? essendo il rullo 109 azionato dal motore MI, che aziona anche il rullo 8, quello 107 e quello 106, come detto in precedenza.

Il nastro 9 si estende con il suo tratto superiore dal rullo 8 di trasferimento sino al disotto della stazione di bobinatura 10. Tale nastro 9 ? perforato ed ? collegato nel suo tratto superiore che si estende dal punto d? tangenza con il rullo 8 sino al^ l'ingresso della stazione di bobinatura con un collettore di aspirazione 609? La stazione di bobinatura 10 comprende un secondo nastro senza fine 110, rir viato fra i rulli 210, 310, 410, 510? essendo il rullo 210 azionato dal motore m3. Il tratto inferiore del nastro 110 ? sovrapposto alla coda del tratto su periore del nastro 9, ed il suo piano ? divergente dal piano del nastro 9 dall'ingresso della stazione di bobinatura sino all'uscita di tale stazione di une quantit? tale che la distanza fra tali nastri sia all'ingresso di tale stazione (delimitato dai rulli 21C e 209) corrispondente al diametro dell'anima della bo bina da formare, mentre all'uscita di tale stazione (delimitata dai rulli 5^0 e 309) tale distanza corri-? sponda al diametro finale della bobina prodotta.

Avendo descritto l'alimentazione del nastro di car ta alla stazione di bobinatura, si descriver? ora l'alimentazione delle anime di cartone 11 a tale st?i zione .

Con 12 si ? indicata una catena di sospensione, rinviata fra le ruote per catena 112 e 212. La ruota 112 viene azionata dal motore MI, mentre la ruota 212 ? provvista di una serie di ganci 312 sporgenti radialmente, per l'afferramento delle anime 11, come ss r? descritto a seguito. Alla catena 12 sono sospesi i mandrini 13 di afferramento delle anime 11, essendo tali mandrini provvisti di una appendice che si impegna e viene guidata in una guida 14 che corre paralle lamenta alla catena 12.

Con particolare riferimento alla figura 2 dei disegni, si descriveranno ora i mandrini 13, ed il lorc sistema di sospensione e di guida.

L'albero 312 porta alle sue estremit? le ruote pei catena 112 le cui corone dentate appaiate 412 sono ciascuna in presa con le maglie delle due catene gemelle 12, collegate fra di loro dai perni 512. Ai per ni 512 sono sospesi, a distanze opportune, mediante delle orecchiette 612, i manicotti 712, di sostegno dei mandrini 13? I mandrini 13 comprendono ciascuno un corpo tubolare 113 montato in maniera assialmente scorrevole, ma non girevole, nei manicotti 113, e provvisto ad una estremit? di una appendice radiale 213, portante un rullo 313 in presa con le guide 14. All'interno del corpo 113 ? montato in maniera assiaj. mente scorrevole lo stelo 413 spinto costantemente direzione della freccia F dall'azione di una molla 513 attestata fra uno spallamento dello stelo 413 ed uno spallamento del corpo 113? In estremit? allo ste lo 413 ? montata, in maniera liberamente girevole,la testa 613?

Una spina 713 portata dallo stelo.413 limita, in cooperazione con un glifo praticato nel corpo 113? 10 spostamento assiale dello stelo 413 rispetto al corpo 113. Come illustrato nella figura 3, le guide 14 si allontanano fra di loro in corrispondenza della tramoggia di scarico 16 delle bobine ultimate,per riaw icinarsi fra di loro a valle della stazione 17 di alimentazione delle anime 11, comandando in tal modo l'avvicinamento rispettivamente l?allontanamento delle coppie affacciate di mandrini 13.

Il funzionamento del dispositivo descritto ? il seguente :

Con riferimento alla figura 1, il motore Mi di co mando per il gruppo perforatore 6, per il gruppo di taglio 7? per il cilindro di trasferimento 8 e per 11 nastro inferiore 9? ha la funzione di pilota nei confronti dei motori M2 e M3-In particolare, la cella di carico 103 regola il rapporto di velocit? tra Mi e M2 in modo che il nastro 102 sia sottoposto ad una tensione costante.

In particolare, indicando con :

Vo la velocit? di avanzamento delle anime 11 VI la velocit? del nastro 9

V2 la velocit? del nastro 110

L la lunghezza del tratto 102' da riavvolgere P il passo tra due anime 11 sui mandrini 13, e TI il tempo necessario a ribobinare L,

e ponendo VI > V2

la relazione di funzionamento della macchina descrit ta ? data da (1) Vo - VI - V2

Tale relazione viene ottenuta per mezzo del predispo^ sitore di scorrimento P3 che mantiene costantemente inferiore la velocit? V2 dal motore M3 rispetto alla velocit? VI dal motore MI.

La taratura del predispositore di scorrimento vie ne eseguita in base alle seguenti formule :

Sostituendo nella relazione (1) il valore Vo di cui sopra, si ottiene :

La velocit? Vo viene derivata meccanicamente dal motore MI e viene controllata da un adatto sistema elettronico perch? mantenga costante la posizione di arrivo delle anime nei confronti del bordo iniziale del nastro da avvolgere, in corrispondenza della sta zione di bobinatura IO.

Con CV si sono indicati dei circuiti convertitori, per il controllo dei motori MI, M2 e M5 in funzione rispettivamente degli impulsi dal predispositore di scorrimento PS e dal dispositivo CV di controllo del diametro della bobina 2.

Il funzionamento della macchina apparir? evidente, Il nastro 102 alimentato dalla bobina 2 passa attraverso la stazione di punzonatura 6, dove viene perfo rato per la formazione delle linee di strappo. Il na_ stro perforato passa alla stazione di taglio 7 dove viene tagliato periodicamente nei tratti 102' di lun ghezza predeterminata, che vengono trasferiti sul na_ stro 9, e trasferiti alla stazione di bobinatura IO, contemporaneamente ad un'anima di cartone 11, inserita fra due mandrini 15. In corrispondenza della stazione IO, l'anima 11 viene posta in rotazione, e con temporaneamente il tratto di nastro 102' viene avvolto su tale anima, per l'effetto combinato dei nastri 9 e 110. Per favorire l'adesione del nastro 102' all'anima sulla quale deve essere avvolto, si pu? prevedere di applicare una strscia di colla su tale ani. ma 11 mediante un rullo incollatore (non illustrato) posto a monte della stazione di bobinatura, oppure si pu? prevedere di far aderire la testa del nastro 102' all?anima 11 mediante un getto d'aria opportuna mente diretto. L'avvolgimento dello spezzone 102' di nastro sull'anima 11 prosegue con l'avanzamento della bobina in via di formazione fra il nastro 9 ed il contronastro 110, ed al termine di tale operazione la bobina 111 cos? formata viene trasferita fra i mandri ni 1J sino in corrispondenza della stazione di scarico 16. In corrispondenza di tale stazione le guide di scorrimento 14 delle appendici 213 dei mandrini 13 di vergono, per cui lo scartamento fra le teste 613 dei mandrini aumenta sino a superare la lunghezza delle anime 11, per cui le bobine 111 formate su tali anime cadono per gravit? nella tramoggia 16 della stazione di scarico.

I mandrini 13 proseguono nel loro percorso, portati dalla catena 12, e pervengono alla stazione di ali mentazione 17 delle anime 11. In corrispondenza di ta le stazione le anime 11 vengono prelevate una ad una dai ganci 312, mentre i mandrini 13 iniziano, sotto comando delle guide 14, il movimento di riavvicinamec to, sino a che imboccano nuovamente le estremit? delle anime 11, e le trasportano nuovamente alla stazione di avvolgimento 10, chiudendo cos? il ciclo di fuE zionamento.

Naturalmente la presente invenzione non ? limitata alla forma esecutiva descritta ed illustrata, data a titolo di esempio non limitativo di una forma di realizzazione preferita, ma comprende tutte quelle mc_ difiche e varianti rientranti nell'ambito pi? vasto del concetto inventivo, sostanzialmente come a seguito rivendicato

Claims

R I V E N D I C A Z I O N I

1) Macchina bobinatrice per L'avvolgimento di nastri di carta su anime di cartone o simile, comprendente una stazione di alimentazione del nastro conti nuo di carta, una stazione di perforazione di tale nastro continuo per la creazione di linee di strappo prestabilite, una stazione di taglio del nastro continuo perforato in spezzoni della lunghezza prestabi lita per la bobinatura, dei mezzi di trasferimento di tali spezzoni ad una stazione di bobinatura, dei mezzi di alimentazione a tale stazione di bobinatura di un'anima tubolare di cartone in concomitanza con l'alimentazione di tali spezzoni di nastro di carta, caratterizzata dal fatto che detta stazione di bobinatura comprende un primo nastro trasportatore con i] suo tratto superiore disposto sostanzialmente nel pi? no di detti spezzoni di carta, e ruotante nella direzione di avanzamento dei detti spezzoni di carta, un secondo nastro trasportatore il cui tratto inferiore ? disposto al disopra del tratto superiore di detto primo nastro trasportatore, e si sposta in dir'ezione opposta a quello dell'avanzamento di detti spezzoni di carta, essendo lo scartamento fra il tratto superiore del primo nastro ed il tratto inferiore del s_e condo nastro trasportatore tale che all'imbocco di detta stazione esso corrisponde sostanzialmente al diametro dell'anima di cartone, mentre all'uscita di detta stazione esso corrisponde sostanzialmente al di metro della bobina ultimata, essendo detti primo e se condo nastro trasportatore azionati a velocit? differenti e tali che, detto Vo la velocit? di avanzamento delle anime di cartone, VI la velocit? del nastro inferiore e V2 la velocit? del nastro superiore, si ab bia :

2) Macchina bobinatrice secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che detti mezzi di alimer tazione delle anime di cartone comprendono un elemento trasportatore senza fine che passa da una stazione ai alimentazione delle anime di cartone, attraverso detta stazione di bobinatura ad uno stazione di scari co delle bobine ultimate e ritorna alla detta stazione di alimentazione delle anime di cartone; dei mezzi associati a detto trasportatore costituiti da una piu ralit? di coppie di mandrini le cui teste sono atte ad inserirsi nelle due estremit? delle dette anime tv bolari di cartone in corrispondenza della detta stazione di alimentazione, ed a supportare tali anime ir maniera liberamente girevole sino a detta stazione di scarico, dove tali mandrini vengono sfilati dalle estremit? delle anime delle bobine formate, per tire lo scarico delle bobine stesse, e dei mezzi pei comandare il movimento assiale di inserimento e disinserimento delle dette teste dei mandrini di s ppoi to.

3) Macchina bobinatrice secondo le rivendicazioni precedenti, in cui tali mandrini sono ad azionamento meccanico e comprendono ciascuno un supporto tubolare, un corpo tubolare montato assialmente scorrevole ma non girevole in tale supporto, uno stelo montato assialmente scorrevole ma non girevole in tale corpo tubolare; una testa di mandrino montata in folle sul l'estremit? di tale stelo; dei mezzi a molla attesta ti fra tale stelo e tale corpo tubolare per spingere costantemente tale stelo in direzione di impegno del^ la testa del mandrino nella cavit? delle anime tubolari; dei mezzi di scontro fra tale stelo e tale cor po tubolare per limitare la corsa assiale dello stelo; e dei mezzi a camma e seguitore di camma associa ti a tale corpo tubolare per comandare il movimento assiale di tale corpo.tubolare in direzione di impegnamento delle anime tubolari, rispettivamente in di. rezione di disimpegnamento da tali anime tubolari.

4) Macchina bobinatrice secondo le rivendicazioni precedenti, in cui tale elemento trasportatore dei mandrini comprende un trasportatore a catene alle qu, li sono sospesi i detti supporti tubolari dei mandri ni, e detti mezzi a camma e seguitore di camma comprendono un braccio radiale solidale col corpo tubol re dei mandrini, portante ad un'estremit? un rullo folle, ed una guida sagomata che segue il percorso del detto trasportatore nella quale si sposta il det to rullo folle.

5) Macchina bobinatrice secondo le rivendicazioni precedenti, in cui si sono previsti dei mezzi posizi natori in corrispondenza della stazione di alimentazione delle anime di cartone, per 1'afferramento di tali anime e per il loro sostegno temporaneo ed il ro posizionamento in posizione tale da consentire 1 n serimento nelle stesse delle teste dei mandrini di supporto.

6) Macchina secondo la rivendicazione 5? in cui li mezzi posizionatori sono costituiti da una serie di coppie di ganci o culle sporgenti radialmente dal la ruota per catena del trasportatore continuo dei mandrini, disposta all'estremit? di carico del trasportatore stesso.

7) Macchina secondo le rivendicazioni precedenti, in cui il gruppo perforatore, il gruppo di taglio, il cilindro di trasferimento ed il nastro inferiore di trasferimento sono azionati da un unico motore, a-? vente funzione di pilota nei confronti dei motori di azionamento del gruppo di alimentazione del nastro di carta e del motore di azionamento del contronastro della stazione di bobinatura, essendosi provvista una cella di carico sensibile alla tensione del nastro proveniente dalla stazione di alimentazione per regolare il rapporto di velocit? tra il motore di tale stazione ed il motore pilota in modo che il prodotto sia sottoposto ad una tensione costante.

8) Macchina bobinatrice secondo le rivendicazioni precedenti, in cui nel circuito elettrico di comando di tale macchina ? inserito un predispositore di scorrimento che mantiene costantemente inferiore la velocit? (V2) derivata dal motore di azionamento de_l la stazione di bobinature rispetto alla velocit? (VI derivata dal motore pilota e tale che

in cui P ? il passo tra le anime di cartone, ed 1 ? la lunghezza del prodotto da riavvolgere.

9) Macchina secondo le rivendicazioni precedenti, in cui tale stazione di punzonatura comprende un rul lo perforatore con relativo controrullo.

10) Macchina secondo le rivendicazioni precedenti, in cui tale stazione di taglio comprende un cilindro provvisto di una lama retrattile di taglio, ed un controcilindro, essendo tale cilindro di taglie munito di mezzi di afferramento della testa del fogli continuo tagliato per il suo trasferimento alla stazione successiva.

11) Macchina secondo la rivendicazione 10, in cui tali mezzi di afferramento sono dei mezzi meccanici, che vengono azionati in concomitanza con 1*azionameli to della lama di taglio.

12) Macchina secondo la rivendicazione 10, in cui tali mezzi di afferramento sono dei mezzi pneumatici.

13) Macchina secondo le rivendicazioni precedenti, comprendente una stazione di trasferimento degli speZ zoni di foglio tagliati dalla stazione di taglio a quella di bobinatura.

14) Macchina secondo la rivendicazione 13, in cui tale stazione di trasferimento comprende un cilindro trasferitore cooperante con un nastro di trasferimen to.

15) Macchina secondo la rivendicazione 14, in cui sia il nastro di trasferimento che il cilindro trasfe ritore sono del tipo ad aspirazione.

16) Macchina secondo le rivendicazioni 14 e 15 in cui tale nastro di trasferimento ? costituito da una sezione del nastro inferiore della stazione di bobinatura.

17) Macchina bobinatrice secondo le rivendicazioni precedenti, sostanzialmente come descritta, illustrata e per gli scopi suesposti.