ITFI20060201A1 - ROLLER WITH PROTECTION DEVICE - Google Patents

Description

DESCRIZIONE DESCRIPTION

annessa a domanda di brevetto per INVENZIONE INDUSTRIALE dal titolo: attached to a patent application for INDUSTRIAL INVENTION entitled:

Arrotolatore con dispositivo di protezione Reel with protection device

Il presente trovato si riferisce ad un arrotolatore in bobine per materiali nastriformi continui comprendente un dispositivo di protezione dei componenti meccanici. The present invention relates to a reel reel for continuous web materials comprising a device for protecting the mechanical components.

In questo settore sono noti arrotolatori comprendenti un cilindro di avvolgimento motorizzato sul quale è incernierato un supporto detto "braccio primario" che sostiene un'asta di avvolgimento posta a contatto con il cilindro. In this sector, reels are known comprising a motorized winding cylinder on which a support called "primary arm" is hinged which supports a winding rod placed in contact with the cylinder.

L'asta, nella prosecuzione dell'avvolgimento, passa su un ulteriore supporto, detto "carro" o "braccio secondario" sui quale viene completata per avvolgimento una bobina di materiale nastriforme destinata allo stoccaggio od a successive lavorazioni. The rod, in the continuation of the winding, passes on a further support, called "carriage" or "secondary arm" on which a reel of web material destined for storage or subsequent processing is completed by winding.

Durante l'avvolgimento la bobina viene mantenuta con una pressione in contatto al cilindro; ed è proprio in funzione del valore della pressione di contatto che si determina lo "schiacciamento" ovvero la densità, e quindi la morbidezza e la qualità, della bobina in formazione. During winding, the reel is maintained with a pressure in contact with the cylinder; and it is precisely in function of the value of the contact pressure that the "crushing" or the density, and therefore the softness and quality, of the coil being formed is determined.

Gli arrotolatori noti possono inoltre comprendere cinematismi per la movimentazione del braccio primario e/o del braccio secondario costituiti da una struttura di tipo rigido o semi rigido. Known reels can also comprise kinematic mechanisms for moving the primary arm and / or the secondary arm consisting of a rigid or semi-rigid structure.

Nel presente testo per struttura rigida o semi rigida si intende una struttura di supporto dell’asta inadatta ad assorbire senza danni forze impulsive accidentali eccedenti il carico sopportato durante il normale ciclo di lavoro. In this text, rigid or semi-rigid structure means a support structure of the rod that is unsuitable for absorbing without damage accidental impulsive forces exceeding the load borne during the normal work cycle.

Gli arrotolatori noti non sono esenti da alcuni inconvenienti. Known reels are not free from some drawbacks.

Un primo inconveniente si verifica nell'uso, quando corpi esterni di relativamente grandi dimensioni, come ad esempio un agglomerato di carta generato a causa di uno strappo accidentale del nastro di alimentazione, siano forzati a passare fra la bobina in avvolgimento ed il cilindro di avvolgimento. A first drawback occurs in use, when relatively large external bodies, such as a paper agglomerate generated due to an accidental tearing of the supply belt, are forced to pass between the reel being wound and the winding cylinder. .

In questa circostanza, il passaggio di un corpo estraneo di notevoli dimensioni provoca un repentino spostamento dell'asta di avvolgimento rispetto al cilindro, scaricando sull'intera struttura notevoli sollecitazioni che possono portare anche al verificarsi di fenomeni di rottura. In this circumstance, the passage of a large foreign body causes a sudden displacement of the winding rod with respect to the cylinder, discharging considerable stresses on the entire structure which can also lead to the occurrence of breakage phenomena.

La rigidità o semi rigidità del supporto dell'asta comporta, pertanto, sia un impatto sulla bobina in formazione sia il rischio di una rottura del supporto stesso. The rigidity or semi-rigidity of the rod support therefore involves both an impact on the reel being formed and the risk of a break in the support itself.

Scopo del presente trovato è pertanto quello di ovviare a questi inconvenienti mediante la realizzazione di un arrotolatore in bobine di materiale nastriforme comprendente mezzi per la movimentazione rigidi o semirigidi associati ad un dispositivo di protezione mediante il quale è possibile ovviare ad eventuali danni causati da picchi di sollecitazioni sui mezzi stessi. The purpose of the present invention is therefore to obviate these drawbacks by making a reel in reels of ribbon-like material comprising rigid or semi-rigid handling means associated with a protection device by means of which it is possible to obviate any damage caused by peaks of stresses on the vehicles themselves.

In accordo con l’invenzione, tale scopo viene raggiunto da un arrotolatore di materiale nastriforme, comprendente mezzi di movimentazione rigidi o semirigidi ed un dispositivo di protezione dalle sollecitazioni. Le caratteristiche tecniche del trovato, secondo il suddetto scopo, sono chiaramente riscontrabili dal contenuto delle rivendicazioni sotto riportate, ed i vantaggi dello stesso risulteranno maggiormente evidenti nella descrizione dettagliata che segue, fatta con riferimento ai disegni allegati, che ne rappresentano una forma di realizzazione puramente esemplificativa e non limitativa, in cui: In accordance with the invention, this purpose is achieved by a reel of ribbon-like material, comprising rigid or semi-rigid handling means and a stress protection device. The technical characteristics of the invention, according to the aforementioned object, are clearly verifiable from the content of the claims reported below, and the advantages thereof will become more evident in the detailed description that follows, made with reference to the attached drawings, which represent a purely embodiment exemplary and not limiting, in which:

la figura 1 illustra una vista laterale di un arrotolatore secondo la presente invenzione, Figure 1 illustrates a side view of a reel according to the present invention,

la figura 2 illustra una vista frontale dell'arrotolatore di figura 1, la figura 3 mostra una vista posteriore dell'arrotolatore delle figure precedenti e figure 2 shows a front view of the reel of figure 1, figure 3 shows a rear view of the reel of the previous figures and

la figura 4 mostra in dettaglio il cinematismo interposto fra l'asta di avvolgimento ed il cilindro. Figure 4 shows in detail the kinematics interposed between the winding rod and the cylinder.

Conformemente ai disegni allegati è descritto un arrotolatore 1 per materiale nastriforme continuo proveniente da un’unità di alimentazione comprendente: un cilindro di avvolgimento 13 di asse longitudinale "X", motorizzato, preferibilmente mediante almeno un motore elettrico, e fissato ad un basamento 5, ed una struttura porta-asta 4 di tipo rigido o semi rigido. According to the attached drawings, a reel 1 for continuous web material coming from a feeding unit is described, comprising: a winding cylinder 13 of longitudinal axis "X", motorized, preferably by at least one electric motor, and fixed to a base 5, and a rigid or semi-rigid rod holder 4.

Nell'esempio descritto, la struttura 4 comprende una estremità di presa "f ' di un asta di avvolgimento 2 ed una estremità "g" incernierata rispetto al cilindro 13 per poter eseguire la rotazione del braccio 3 portante l'asta 2, almeno un elemento elastico 7 interposto fra l'estremità di presa "f ' e l'estremità incernierata "g" della struttura 4. In the example described, the structure 4 comprises a gripping end "f 'of a winding rod 2 and an end" g "hinged with respect to the cylinder 13 in order to rotate the arm 3 carrying the rod 2, at least one element elastic 7 interposed between the gripping end "f 'and the hinged end" g "of the structure 4.

L'elemento 7, secondo l'invenzione, permette di proteggere la struttura 4 da eventuali pressioni di contatto di valore maggiore ad una pressione predefinita "P", provocate ad esempio da eventi accidentali o condizioni d'uso anomale. The element 7, according to the invention, allows to protect the structure 4 from possible contact pressures of a higher value than a predefined pressure "P", caused for example by accidental events or abnormal conditions of use.

In una soluzione preferita mostrata nelle figure da 1 a 4, la struttura porta-asta 4 è costituita da un braccio primario 3, fulcrato sul cilindro di avvolgimento 13 in corrispondenza dell'asse "X", ed un braccio oscillante 11 , collegati fra loro mediante un primo componente rigido 6 o comunque semirigido, come ad esempio un collegamento meccanismo o un martinetto idraulico, ed una cerniera "c". In a preferred solution shown in Figures 1 to 4, the rod-holder structure 4 consists of a primary arm 3, pivoted on the winding cylinder 13 in correspondence with the "X" axis, and an oscillating arm 11, connected to each other by means of a first rigid component 6 or in any case semi-rigid component, such as for example a mechanism connection or a hydraulic jack, and a hinge "c".

In questa soluzione realizzativa il componente 6 è connesso rispettivamente al braccio primario 3 mediante un bilanciere 18 avente due cerniere "a" e "b", ed al braccio oscillante 11 tramite la cerniera "d". In this embodiment the component 6 is connected respectively to the primary arm 3 by means of a rocker arm 18 having two hinges "a" and "b", and to the oscillating arm 11 by means of the hinge "d".

Su una estremità del braccio oscillante 11, è montata una morsa di blocco\sblocco 12, sostanzialmente a forma di C, per trattenere o rilasciare l'asta di avvolgimento 2 nella fase di avvolgimento. On one end of the oscillating arm 11, a locking / unlocking vice 12, substantially C-shaped, is mounted to hold or release the winding rod 2 during the winding step.

La morsa 12 è collegata al braccio oscillante 11 mediante un supporto rigido 15 cilindro-pistone, di apertura/chiusura della morsa 12 e il conseguente bloccaggio o rilascio dell'asta 2. The vice 12 is connected to the oscillating arm 11 by means of a rigid cylinder-piston support 15, for opening / closing the vice 12 and the consequent locking or release of the rod 2.

In questa soluzione realizzativa il braccio primario 3 è collegato in un punto 17 ad un secondo attuatore lineare 8 comandato preferibilmente da uno o più motori brushless 10 collegati ad uno o più riduttori 9, per portare in rotazione il braccio 3 portante l'asta 2. In this embodiment, the primary arm 3 is connected at a point 17 to a second linear actuator 8 preferably controlled by one or more brushless motors 10 connected to one or more reducers 9, to rotate the arm 3 carrying the rod 2.

In particolare riferimento alla figura 1 è mostrato una soluzione realizzativa la quale prevede che la struttura porta - asta sia un carro di avvolgimento 14 posto a valle del cilindro 13. In particular, with reference to Figure 1, an embodiment solution is shown which provides that the rod-holder structure is a winding carriage 14 located downstream of the cylinder 13.

Vantaggiosamente in una zona determinata del braccio primario 3 sono ricavati un primo 19 ed un secondo riscontro 20, in modo tale da avere una interferenza rispettivamente il primo riscontro con l'elemento elastico 7 di protezione della struttura porta-asta 4, ed il secondo con una estremità libera del bilanciere 18, la quale risulta essere così, interposta fra l'elemento elastico 7 ed, appunto, il secondo riscontro 20. Advantageously, a first 19 and a second abutment 20 are made in a determined area of the primary arm 3, so as to have an interference respectively the first abutment with the elastic element 7 protecting the rod-holder structure 4, and the second with a free end of the rocker arm 18, which is thus interposed between the elastic element 7 and, in fact, the second abutment 20.

Preferibilmente l'elemento elastico 7 di protezione è una molla ad aria, la quale ha il vantaggio di permettere all'utente di regolare esattamente la rigidezza della struttura 4 semplicemente aumentandone o diminuendone la pressione interna. Preferably the elastic protection element 7 is an air spring, which has the advantage of allowing the user to precisely adjust the stiffness of the structure 4 simply by increasing or decreasing its internal pressure.

L'elemento elastico 7 è di fondamentale importanza sia per assorbire le vibrazioni generate nel normale utilizzo sia, in particolare, in tutte quelle situazioni critiche nelle quali si verificano picchi di sollecitazione, come ad esempio il passaggio di un corpo estraneo di notevoli dimensioni fra il cilindro 13 e la bobina in formazione che generando un repentino spostamento di quest'ultima provoca enormi picchi di sollecitazione a tutto l'arrotolatore. The elastic element 7 is of fundamental importance both to absorb the vibrations generated in normal use and, in particular, in all those critical situations in which stress peaks occur, such as the passage of a large foreign body between the cylinder 13 and the reel in formation which, generating a sudden movement of the latter, causes enormous stress peaks to the entire reel.

La rigidezza della molla 7 dovrà essere valutata dall'utente in base al valore della sollecitazione di rottura del componente più debole, in modo tale da determinare una pressione di soglia. The stiffness of the spring 7 must be evaluated by the user on the basis of the value of the breaking stress of the weakest component, in such a way as to determine a threshold pressure.

Mediante la scelta di questa pressione di soglia si devono verificare due distinti funzionamenti della molla 7, in particolare quando quest'ultima è soggetta a pressioni inferiori a quella di soglia, la molla 7 deve avere un comportamento pressoché rigido, mentre per pressioni maggiori, si deve comprimere facendo seguire parzialmente alla struttura porta-asta 4 lo spostamento repentino della bobina in formazione. By selecting this threshold pressure, two distinct operations of the spring 7 must be verified, in particular when the latter is subjected to pressures lower than the threshold pressure, the spring 7 must have an almost rigid behavior, while for higher pressures, it must compress causing the sudden movement of the coil being formed to partially follow the rod-holder structure 4.

Questo secondo funzionamento si verifica ad esempio in tutte quelle condizioni straordinarie nelle quali le sollecitazioni scaricate sulla struttura risultano maggiori del valore di rottura del componente più debole. Vantaggiosamente il braccio primario 3 è movimentato mediante un secondo componente a comportamento rigido 8, per lo meno a flessione, preferibilmente un martinetto idraulico comandato da uno o più motori brushless 10 collegati ad uno stesso numero di riduttori 9. This second operation occurs, for example, in all those extraordinary conditions in which the stresses discharged on the structure are greater than the breaking value of the weakest component. Advantageously, the primary arm 3 is moved by means of a second component with rigid behavior 8, at least bending, preferably a hydraulic jack driven by one or more brushless motors 10 connected to the same number of reducers 9.

In riferimento alle figure 2 e 3 è mostrato un arrotolatore 1 secondo il presente trovato nel quale sono presenti almeno una barra di torsione 16 disposta inferiormente al cilindro di avvolgimento 13 e che interviene quando si vengono a generare sollecitazioni non equilibrate sull'arrotolatore 1. With reference to Figures 2 and 3, a reel 1 according to the present invention is shown in which there are at least one torsion bar 16 arranged below the winding cylinder 13 and which intervenes when unbalanced stresses are generated on the reel 1.

La presente invenzione consegue importanti vantaggi. The present invention achieves important advantages.

Un primo vantaggio consiste nel fatto che mediante l'utilizzo dell'elemento elastico 7 è possibile ottenere una notevole protezione della struttura meccanica in situazioni critiche di funzionamento come ad esempio la rottura del nastro di alimentazione. A first advantage consists in the fact that by using the elastic element 7 it is possible to obtain a considerable protection of the mechanical structure in critical operating situations such as for example the breaking of the feeding belt.

Infatti, è ampiamente noto che durante l'operazione di avvolgimento ad alte velocità di un materiale nastriforme, è molto probabile che si ve rifi -chi uno strappo del nastro di alimentazione e la conseguente generazione di un "malloppo" di materiale, il quale, trascinato dal moto della bobina in formazione viene schiacciato fra la bobina stessa ed il cilindro di avvolgimento 13. In fact, it is widely known that during the high-speed winding operation of a web material, it is very likely that a tear of the supply belt will be rejected and the consequent generation of a "swag" of material, which, dragged by the motion of the reel being formed, it is crushed between the reel itself and the winding cylinder 13.

Questo provoca un repentino allontanamento della bobina dal cilindro 13 che si ripercuote sull'intero arrotolatore 1 attraverso la struttura porta-asta 4 generando elevate sollecitazioni, le quali, a causa della rigidezza della struttura, non vengono assorbite ma scaricate sui singoli componenti. This causes a sudden removal of the reel from the cylinder 13 which affects the entire reel 1 through the rod-holder structure 4, generating high stresses, which, due to the rigidity of the structure, are not absorbed but discharged onto the individual components.

Questo possibile inconveniente può generare ingenti danni alla struttura 4 dell'arrotolatore 1. This possible drawback can generate considerable damage to the structure 4 of the reel 1.

L'utilizzo di un elemento elastico 7 che reagisce comprimendosi ad un'eventuale repentino spostamento della bobina in avvolgimento, riesce ad evitare un eventuale picco di sollecitazione a tutto l'arrotolatore 1. The use of an elastic element 7 which reacts by compressing itself to a possible sudden movement of the reel being wound, is able to avoid a possible stress peak in the whole reel 1.

Questo vantaggio risulta essere maggiormente evidente se l'elemento elastico 7 è una molla ad aria, infatti mediante l'utilizzo di questa tipologia di elemento elastico 7, come precede l'utente può deciderne perfettamente la rigidezza. This advantage is more evident if the elastic element 7 is an air spring, in fact by using this type of elastic element 7, as above, the user can perfectly decide its stiffness.

Il trovato cosi concepito è suscettibile di evidente applicazione industriale; può essere altresì oggetto di numerose modifiche e varianti tutte rientranti nell’ambito del concetto inventivo; tutti i dettagli possono essere sostituiti, inoltre, da elementi tecnicamente equivalenti. The invention thus conceived is susceptible of evident industrial application; it may also be subject to numerous modifications and variations, all of which fall within the scope of the inventive concept; all the details can also be replaced by technically equivalent elements.

Claims (10)

RIVENDICAZIONI 1. Arrotolatore (1) per materiale nastriforme continuo proveniente da una unità di alimentazione comprendente: un cilindro di avvolgimento (13) di asse longitudinale (e), motorizzato e fissato ad un basamento (5), detto cilindro (13) essendo la superficie di scorrimento del materiale nastriforme in arrivo, una struttura porta-asta (4) di tipo rigido o semi rigido comprendente una estremità di presa (f) per una asta di avvolgimento (2) ed una estremità (g) incernierata rispetto al cilindro (13) per portare a contatto detta asta (2) con detto cilindro di avvolgimento (13), almeno un elemento elastico (7) interposto fra detta estremità di presa (f) e detta estremità incernierata (g) di detto supporto (4) rigido o semirigido, per proteggere detta struttura (4) da eventuali pressioni di contatto di valore maggiore ad una pressione predefinita (P). CLAIMS 1. Rewinder (1) for continuous web material coming from a feeding unit comprising: a winding cylinder (13) with longitudinal axis (e), motorized and fixed to a base (5), said cylinder (13) being the sliding surface of the incoming web material, a rod-holder structure (4) of the type rigid or semi-rigid comprising a gripping end (f) for a winding rod (2) and an end (g) hinged with respect to the cylinder (13) to bring said rod (2) into contact with said winding cylinder (13) , at least one elastic element (7) interposed between said gripping end (f) and said hinged end (g) of said rigid or semi-rigid support (4), to protect said structure (4) from possible contact pressures of greater value than a predefined pressure (P). 2. Arrotolatore (1) secondo la rivendicazione 1 in cui detta struttura (4) porta-asta comprende un braccio primario (3) incernierato e da un braccio oscillante (11) porta-asta. 2. Reel (1) according to claim 1 wherein said rod-holder structure (4) comprises a hinged primary arm (3) and an oscillating rod-holder arm (11). 3. Arrotolatore (1) secondo la rivendicazione 2 in cui detto braccio primario (3) e detto braccio oscillante (11 ) sono collegati fra loro mediante un primo componente rigido (6) vincolato ad un bilanciere (18) e ad una cerniera (c). 3. Reel (1) according to claim 2 in which said primary arm (3) and said oscillating arm (11) are connected to each other by means of a first rigid component (6) constrained to a rocker arm (18) and to a hinge (c ). 4. Arrotolatore secondo la rivendicazione 2 o 3 in cui detto braccio oscillante (11) comprende inoltre una morsa di blocco (12) azionabile mediante un supporto rigido cilindro-pistone (15) fissato al braccio (11) stesso per trattenere detta asta di avvolgimento (2). 4. Reel according to claim 2 or 3, wherein said oscillating arm (11) further comprises a locking vice (12) operable by means of a rigid cylinder-piston support (15) fixed to the arm (11) itself to hold said winding rod (2). 5. Arrotolatore secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti in cui detto braccio primario (3) è movimentato mediante un secondo componente rigido (8) comandato da uno o più motori brushless (10) collegati ad uno o più riduttori (9). 5. Reel according to any one of the preceding claims, in which said primary arm (3) is moved by means of a second rigid component (8) controlled by one or more brushless motors (10) connected to one or more reducers (9). 6. Arrotolatore secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti in cui detta struttura porta-asta (4) è un carro di avvolgimento (14) posto a valle di detto cilindro (13). 6. A reel according to any one of the preceding claims, wherein said rod-holder structure (4) is a winding carriage (14) placed downstream of said cylinder (13). 7. Arrotolatore secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti in cui detto elemento elastico (7) è una molla ad aria. 7. Reel according to any one of the preceding claims, wherein said elastic element (7) is an air spring. 8. Arrotolatore secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti in cui detto elemento elastico (7) è interposto fra un estremità di detto bilanciere (18) ed un riscontro (19) ricavato direttamente su una zona predeterminata del braccio primario (3). 8. Reel according to any one of the preceding claims, in which said elastic element (7) is interposed between an end of said rocker arm (18) and an abutment (19) obtained directly on a predetermined area of the primary arm (3). 9. Arrotolatore secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti in cui detta motorizzazione di detto cilindro di avvolgimento (13) avviene mediante uno o più motori brushless. 9. Reel according to any one of the preceding claims, in which said motorization of said winding cylinder (13) takes place by means of one or more brushless motors. 10. Arrotolatore secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti comprendenti inoltre almeno una barra di torsione (16) per irrigidire l'arrotolatore (1).A reel according to any one of the preceding claims further comprising at least one torsion bar (16) for stiffening the reel (1).