ITFI20110006A1 - "macchina ondulatrice per la produzione di cartone ondulato e relativo metodo" - Google Patents

Description

"MACCHINA ONDULATRICE PER LA PRODUZIONE DI CARTONE ONDULATO E RELATIVO METODO"

Descrizione

Campo tecnico

La presente invenzione riguarda il settore della produzione del cartone ondulato. Più in particolare la presente invenzione riguarda perfezionamenti alle macchine ondulatici, o cosiddette "single facer", che producono i componenti ondulati del cartone.

Stato della tecnica

Il cartone ondulato à ̈ un manufatto costituito da almeno tre strati di carta, di cui uno strato intermedio ondulato, incollato a due strati esterni lisci, detti copertine. Il cartone ondulato può presentare un numero di strati o fogli di carta superiore a tre e più in particolare un numero generico N di fogli ondulati ed un numerico N+1 di fogli lisci. Ciascun foglio ondulato à ̈ incollato fra due fogli lisci. La produzione di questo manufatto viene eseguita partendo da fogli di carta lisci che, a coppie, vengono alimentati a macchine ondulatrici. Una macchina ondulatrice comprende tipicamente: un primo rullo ondulatore ed un secondo rullo ondulatore definenti una gola di ondulazione per ondulare un primo materiale nastriforme che passa fra detto primo rullo ondulatore e detto secondo rullo ondulatore; un gruppo incollatore cooperante con detto secondo rullo ondulatore per applicare un collante sulle creste di detto primo materiale nastriforme; un organo di pressione cooperante con detto secondo rullo ondulatore per premere un secondo materiale nastriforme contro le creste del primo materiale nastriforme; un sistema di regolazione della pressione per regolare la pressione dell’organo di pressione contro detto secondo rullo ondulatore; un attuatore per sollecitare l'organo di pressione contro il secondo rullo ondulatore; e una battuta definente una posizione registrabile di detto organo di pressione.

All'uscita della macchina ondulatrice si ha pertanto un semilavorato costituito da un foglio di carta ondulato incollato, in corrispondenza delle creste, ad un foglio di carta liscio.

Esempi di macchine ondulatrici del tipo sopra descritto sono illustrati in EP 1362690, EP 1362691 ed US 5.876.530.

In DE 4305 158 à ̈ descritta una macchina ondulatrice o single facer del tipo sopra indicato, in cui à ̈ previsto un sistema di regolazione continua della pressione esercitata dall'organo di pressione contro il secondo rullo ondulatore per provocare l'adesione del foglio liscio al foglio ondulato. Questo sistema di regolazione della pressione non risulta efficace. In particolare il sistema risulta instabile.

Sommario dell'invenzione

L'invenzione si propone di realizzare una macchina ondulatrice, o single facer, del tipo sopra descritto che superi in tutto od in parte uno o più degli inconvenienti delle macchine tradizionali. Scopo di una forma di realizzazione preferita dell'invenzione à ̈ quello di ottenere un single facer che presenti un migliore controllo della pressione esercitata contro il secondo rullo ondulatore al fine di accoppiare correttamente i fogli di carta liscio ed ondulato rispettivamente. Sostanzialmente, l'invenzione prevede che il sistema di regolazione della pressione con cui l'organo di pressione viene premuto contro il secondo rullo ondulatore comprenda almeno una prima camera di pressione associata ad una prima battuta per l'organo di pressione, la quale camera di pressione contiene un liquido di pressione ed à ̈ corredata di un primo trasduttore di pressione per rilevare la pressione all’interno di essa. Inoltre viene prevista un'unità di controllo che provoca l’apertura controllata di una prima valvola di blocco quando la pressione rilevata dal primo trasduttore di pressione à ̈ esterna ad un intervallo di tolleranza attorno ad un valore di pressione desiderato. L'apertura della prima valvola di blocco pone la prima camera di pressione in collegamento con un circuito idraulico di pompaggio del liquido di pressione. In questo modo, grazie alla sostanziale incomprimibilità del liquido contenuto nella camera di pressione, la battuta si comporta come una battuta sostanzialmente rigida fino a che la valvola di blocco rimane chiusa. Se la pressione rilevata dal trasduttore non rientra nell'intervallo di tolleranza attorno al valore desiderato, la camera di pressione viene posta in collegamento con il circuito idraulico in modo da alimentare liquido nella camera di pressione oppure scaricare liquido da detta camera. Ciò provoca una variazione della camera di pressione e quindi una registrazione della posizione della battuta su cui poggia l'organo di pressione. Come apparirà chiaro nel seguito dalla descrizione di una forma di realizzazione dell'invenzione, questo spostamento della battuta, cioà ̈ questa regolazione della posizione della battuta, modifica la forza che l'organo di pressione esercita sul secondo rullo on dulatore e quindi la forza con cui i due materiali nastriformi vengono premuti l'uno contro l'altro per ottenerne l'incollaggio reciproco.

In alcune vantaggiose forme di realizzazione la camera di pressione può comprendere o essere formata da un sistema cilindro-pistone. Uno dei due componenti del cilindro-pistone à ̈ vincolato ad una struttura di supporto fissa, mentre l'altro forma la battuta per l'organo di pressione. Ad esempio il cilindro à ̈ incernierato alla struttura e l'asta forma un vincolo definente una battuta per l'organo di pressione. La battuta può ad esempio cooperare con un braccio di supporto laterale dell'organo di pressione. L'organo di pressione può essere ad esempio un rullo. Sono possibili anche altre configurazioni dell'organo di pressione. Ad esempio l'organo di pressione può comprendere un elemento flessibile, come per esempio una cinghia. L'elemento flessibile può essere rinviato attorno a due rulli di guida. Il complesso così formato può essere spinto contro il rullo ondulatore e contro la o le battute associate alla camera di pressione.

Per battuta si intende un generico vincolo che genera una forza di reazione che contro-bilancia la spinta esercitata dall'organo di pressione. Preferibilmente la battuta genera una forza di vincolo in un verso ma non in verso opposto, consentendo un movimento di sollevamento dell'organo di pressione e di allontanamento dell'organo di pressione dal rullo ondulatore. In generale à ̈ sufficiente che questo spostamento sia limitato, di alcuni millimetri o di alcuni centimetri ed ha principalmente lo scopo di evitare l'insorgere di sovra-sollecitazioni ad esempio nel caso in cui tra l'organo di pressione e il rullo ondulatore passi una porzione con uno spessore accidentalmente maggiore di materiale nastriforme, ad esempio per un difetto di produzione del materiale nastriforme, oppure per effetto di una zona di giunzione tra due materiali nastriformi successivi.

In alcune forme di realizzazione il circuito idraulico comprende una pompa, alla cui mandata à ̈ associata una valvola regolatrice, a cui à ̈ associato un trasduttore di pressione di mandata per rilevare la pressione in uscita da detta valvola regolatrice, detta pompa essendo collegabile a detta prima camera di pressione tramite detta valvola regolatrice. La pompa così configurata può alimentare liquido di pressione alla camera di pressione, oppure il liquido in eccesso può essere scaricato dalla camera di pressione. In generale, il verso del flusso di liquido à ̈ funzione del tipo di regolazione che deve essere eseguito. In alcune forme di realizzazione, se si desidera aumentare la forza di pressione esercitata dall'organo di pressione contro il rullo ondulatore si riduce la quantità di liquido nella camera di pressione e quindi si riduce la pressione in detta camera e conseguentemente la forza di vincolo esercitata dalla battuta associata alla camera di pressione sull'organo di pressione. A ciò corrisponde uno spostamento dell'organo di pressione ed un aumento della pressione da esso esercitata contro il rullo ondulatore.

La riduzione del volume della camera di pressione comporta un aumento della pressione sul materiale nastriforme se la camera di pressione e la battuta sono configurate come vincoli di spinta sull'organo di pressione. Non si esclude la possibilità che essi siano configurati come organi di trazione e che quindi una riduzione del volume della camera di pressione comporti una riduzione della pressione sul materiale nastriforme.

In generale se ad un aumento del volume della camera di pressione corrisponde una riduzione della pressione sul materiale nastriforme, una riduzione del volume della camera di pressione comporta, viceversa, un aumento della pressione sul materiale nastriforme.

Secondo vantaggiose forme di realizzazione la valvola regolatrice à ̈ una valvola proporzionale asservita al trasduttore di pressione di mandata. La valvola regolatrice viene pilotata da una unità di controllo in base al segnale del trasduttore.

In forme di realizzazione preferite dell'invenzione la prima valvola di blocco à ̈ comandata in modo tale da aprirsi quando la pressione in uscita da detta valvola regolatrice à ̈ sostanzialmente uguale alla pressione rilevata da detto primo trasduttore di pressione. In questo modo il ciclo di regolazione inizia senza contraccolpi sull'organo di pressione. La prima fase del ciclo di regolazione, infatti, porta la pressione di ingresso alla camera di pressione allo stesso valore vigente all'interno della camera di pressione. Solo successivamente la camera di pressione viene posta in collegamento di flusso con il circuito idraulico e la pressione di mandata a valle della valvola regolatrice viene impostata o regolata in modo da provocare un aumento od una diminuzione del volume di liquido nella camera di pressione e quindi del volume della camera stessa con conseguente regolazione della pressione esercitata dall'organo di pressione sul materiale nastriforme rinviato attorno al secondo rullo ondulatore.

In alcune forme di realizzazione la pressione in uscita dalla valvola regolatrice viene regolata dopo l'apertura della valvola regolatrice in modo tale da instaurare una differenza tra la pressione rilevata nella camera di pressione e la pressione in uscita dalla valvola regolatrice, per generare un flusso di liquido di pressione in ingresso od in uscita dalla prima camera di pressione, così da provocare una correzione della pressione in detta prima camera di pressione sino a raggiungere un valore desiderato.

Poiché può essere necessario regolare la forza di vincolo su due opposte estremità dell'organo di pressione sulle due fiancate della macchina, in modo indipendente, in vantaggiose forme di realizzazione il sistema di regolazione della pressione comprende preferibilmente una prima ed una seconda camera di pressione associate ciascuna ad una rispettiva prima e seconda battuta per l' organo di pressione. Le due camere di pressione sono collegate ad un circuito idraulico per eseguire entrambe lo stesso tipo di regolazione.

In alcune forme di realizzazione l'intero circuito idraulico à ̈ doppio, prevedendo una prima pompa per la prima camera di pressione ed una seconda pompa per la seconda camera di pressione, con rispettive prima e seconda valvola regolatrice, ciascuna associata ad un trasduttore di pressione di mandata.

Preferibilmente, in forme di realizzazione più semplici ed economicamente più vantaggiose, la prima e la seconda camera di pressione sono collegate, tramite due valvole di blocco controllate indipendentemente l'una dall'altra, ad un circuito idraulico comune, comprendente una sola pompa, con una valvola regolatrice ed un trasduttore di pressione di mandata associato alla valvola regolatrice.

In questo caso una unità di controllo à ̈ preferibilmente programmata per eseguire due regolazioni in sequenza, quando ciò si renda necessario. Peraltro, in alcuni casi può anche verificarsi la necessità di eseguire la regolazione di una sola battuta e non dell'altra. In questo caso il volume di una camera di pressione viene regolato mentre l'altro rimane invariato.

Secondo un diverso aspetto, l'invenzione riguarda un metodo per regolare la pressione di contatto tra un rullo ondulatore ed un organo di pressione in una macchina ondulatrice per la produzione di cartone ondulato, in cui detto organo di pressione viene sollecitato contro almeno una prima battuta definita da una prima camera di pressione, comprendente le fasi di: mantenere detta camera di pressione chiusa ed isolata rispetto ad un circuito idraulico; rilevare la pressione all’interno di detta camera di pressione; se la pressione rilevata à ̈ esterna ad un intervallo accettabile attorno ad un valore desiderato, porre in comunicazione detta prima camera di pressione con detto circuito idraulico e modificare il volume di liquido in detta prima camera di pressione fino al raggiungimento di una pressione desiderata.

In alcune forme di realizzazione preferite dell'invenzione il metodo comprende le seguenti fasi: quando la pressione rilevata in detta prima camera di pressione à ̈ esterna ad un intervallo accettabile, attivare una pompa di alimentazione di liquido di pressione; regolare una pressione di mandata di liquido da una valvola regolatrice posta tra detta pompa e detta prima camera di pressione; quando la pressione di mandata di detta valvola regolatrice à ̈ sostanzialmente uguale alla pressione rilevata in detta prima camera di pressione, porre in comunicazione di flusso detta camera di pressione con detta valvola regolatrice; modificare la pressione di mandata della valvola regolatrice ad un valore maggiore o minore della pressione rilevata in detta prima camera di pressione per aumentare o diminuire in modo controllato il volume di liquido in detta prima camera di pressione e conseguentemente modificare la pressione in detta prima camera di pressione; quando la pressione in detta prima camera di pressione ha raggiunto un valore desiderato, isolare detta prima camera di pressione da detta valvola regolatrice.

Ulteriori caratteristiche e forme di realizzazione dell'invenzione sono descritte nel seguito.

Breve descrizione dei disegni

L'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 mostrano: la

Fig.1 una vista laterale schematica di una macchina ondulatrice secondo l'invenzione; la

Fig.2 un ingrandimento di alcuni elementi della macchina ondulatrice di Fig.1; e la

Fig.3 uno schema del circuito idraulico per la regolazione della pressione dell'organo di pressione contro il secondo rullo ondulatore.

Descrizione dettagliata di una forma di attuazione dell'invenzione

In Fig.1 à ̈ schematicamente mostrata in vista laterale una macchina ondulatrice, o cosiddetto single facer, incorporante l'invenzione. La macchina à ̈ complessivamente indicata con 1. Essa comprende un primo rullo ondulatore 3, la cui superficie cilindrica à ̈ provvista di onde che ingranano con corrispondenti onde realizzate sulla superficie cilindrica di un secondo rullo ondulatore 5. I rulli ondulatori possono essere realizzati ad esempio come descritto in US 2007/0248712, il cui contenuto à ̈ incorporato nella presente descrizione ed a cui può essere fatto riferimento per ulteriori dettagli.

Fra i due rulli ondulatori 3 e 5 à ̈ definita una gola di ondulazione 7, attraverso cui passa un primo materiale nastriforme N1, tipicamente un foglio continuo di carta di opportuna grammatura. Passando nella gola di ondulazione, in modo di per sé noto, il materiale nastriforme N1 viene deformato in modo permanente per effetto della compenetrazione delle ondulazioni dei rulli ondulatori 3 e 5.

Con il secondo rullo ondulatore 5 coopera un gruppo incollatore complessivamente indicato con 9, il quale, tramite un rullo applicatore 9A, applica un collante sulle creste del materiale nastriforme N1 ondulato, mentre questo si trova ancora impegnato sulla superficie ondulata del secondo rullo ondulatore 5.

Con il secondo rullo ondulatore 5 coopera un organo di pressione complessivamente indicato con 11. Nella forma di realizzazione illustrata l'organo di pressione 11 comprende un rullo di pressione 13 disposto con il proprio asse di rotazione 13A sostanzialmente parallelo all'asse 5A di rotazione del secondo rullo ondulatore 5 ed all'asse di rotazione 3A del primo rullo ondulatore 3. Fra il secondo rullo ondulatore 5 ed il rullo di pressione 13 à ̈ definita una gola di laminazione 15 attraverso cui passa il primo materiale nastriforme N1, sulle cui creste à ̈ stato applicato il collante dal gruppo incollatore 9, nonché un secondo materiale nastriforme N2 alimentato attorno al rullo di pressione 13.

La forza di pressione esercitata dal rullo di pressione 13 contro le creste od onde del secondo rullo ondulatore 5 provoca, insieme al calore fornito in modo appresso descritto, l'essiccazione del collante e conseguentemente l'adesione reciproca dei materiali nastriformi N1 ed N2 in corrispondenza delle creste del materiale N1. Il calore che, in combinazione con la pressione, porta all'incollaggio viene fornito attraverso un fluido termovettore circolante almeno in uno dei due rulli 13 e 5 e preferibilmente in entrambi tali rulli. Il fluido termovettore può essere olio diatermico, oppure preferibilmente vapore d'acqua, o qualunque altro fluido opportuno che sia in grado di cedere calore al mantello cilindrico dei rulli 5 e 13. Per ottenere un migliore incollaggio si possono prevedere sistemi di preriscaldamento del primo materiale nastriforme N1 e/o del secondo materiale nastriforme N2. Nell'esempio di realizzazione illustrato in Fig.1 à ̈ previsto un rullo di pre-riscaldo 17 lungo il percorso del primo materiale nastriforme N1. Un analogo rullo di pre-riscaldo può essere previsto lungo il percorso del materiale nastriforme N2 a monte del rullo di pressione 13.

La struttura sin qui descritta à ̈ tradizionale e nota di per sé agli esperti del ramo.

Con ulteriore riferimento alla Fig.1 e riferendosi anche alla Fig.2, nel seguito verranno descritti in maggiore dettaglio gli elementi utilizzati per spingere il rullo di pressione 13 dell'organo di pressione 11 contro le creste od onde del secondo rullo ondulatore 5. A tale scopo in alcune forme di realizzazione il rullo di pressione 13 à ̈ supportato alle proprie estremità da una coppia di bracci 21, uno solo dei quali à ̈ illustrato nelle Figg.1 e 2, l'altro essendo sostanzialmente simmetrico. I bracci 21 sono incernierati attorno a perni 23 solidali alla struttura portante 20 della macchina. In alcune forme di realizzazione i bracci sono tra loro indipendenti. Con 21A à ̈ indicato l'asse di rotazione od oscillazione dei bracci 21, L'asse 21A à ̈ sostanzialmente parallelo all'asse 13A del rullo di pressione 13 ed agli assi 5A e 3A del primo e del secondo rullo ondulatore rispettivamente.

Al rullo di pressione 13 à ̈ associato almeno un attuatore che genera una spinta del rullo di pressione 13 contro il rullo ondulatore 5. Preferibilmente sono previsti due attuatori, uno per ciascuno dei bracci 21, che sollecitano il rispettivo braccio 21 a ruotare attorno all'asse 21A del perno 23. Nelle Figg.1 e 2 à ̈ illustrato uno di questi attuatori, indicato con 25. In alcune forme di realizzazione l'attuatore può essere costituito da una cosiddetta torpress. In altre forme di realizzazione possono essere utilizzati attuatori di altro tipo. Si può anche prevedere un unico attuatore per azionare entrambi i bracci 21, ad esempio unendo tra loro i bracci con una barra di torsione, benché sia preferibile disporre di due attuatori indipendenti per i due bracci 21.

L'attuatore o ciascuno attuatore 25 agisce sul rispettivo braccio 21 in prossimità di una prima estremità 21B del braccio stesso. L'estremità opposta 21C del braccio 21 à ̈ vincolata ad un attuatore cilindro-pistone 27. In una vantaggiosa forma di realizzazione il vincolo tra l'estremità 21C del braccio 21 e l'attuatore cilindro-pistone 27 à ̈ realizzato per mezzo di un'asola 31 formata nel braccio 21 in corrispondenza dell'estremità 21C, nella quale asola si impegna un perno 33 solidale ad un asta 27A dell'attuatore cilindro-pistone 27. Questa connessione consente un movimento relativo tra il braccio 21 e l'attuatore cilindro-pistone 27 e in sostanza realizza un vincolo di semplice appoggio del braccio 21 sull'asta 27A dell'attuatore cilindro-pistone 27.

L'asta 27A scorre all'interno di un cilindro 27B che definisce una camera di pressione 27C riempita con un fluido di pressione, tipicamente un liquido, in particolare ad esempio un olio. Il fluido di pressione à ̈ vantaggiosamente un fluido sostanzialmente incomprimibile, e quindi in sostanza un qualunque liquido compatibile con i materiali di cui sono realizzati l'attuatore cilindro-pistone e le relative guarnizioni nonché i condotti di adduzione del liquido idraulico.

La camera di pressione 27C, formata in questo esempio di realizzazione dal cilindro 27B e dall'asta 27A, potrebbe essere realizzata anche in modo diverso. In generale essa sarà una camera a volume variabile, la cui variazione di volume comporta una variazione della posizione della battuta associata alla camera di pressione e quindi una variazione della forza di vincolo esercitata sul braccio 21.

L'attuatore cilindro-pistone 27 à ̈ vincolato, oltre che tramite l'asole 31 ed il perno 33 all'estremità 21C del braccio 21, all'estremità opposta attraverso un perno 35 alla struttura fissa della macchina, complessivamente indicata con 20.

Vantaggiosamente, la camera di pressione 27C à ̈ associata ad un trasduttore di pressione 37, che rileva la pressione del fluido di pressione all'interno della camera di pressione 27C. Inoltre, la camera di pressione 27C à ̈ in collegamento, attraverso una elettrovalvola 39, con un condotto 41 di alimentazione del fluido in pressione, che collega la valvola 39, e quindi la camera in pressione 27C, ad un circuito idraulico che verrà nel seguito illustrato in maggiore dettaglio con riferimento alla Fig.3.

In Fig.3 Ã ̈ rappresentato lo schema del circuito idraulico comprendente due attuatori cilindro-pistone 27, formanti due camere di pressione 27C, uno per ciascuno dei due bracci 21. Nello schema di Fig.3 sono anche indicate due valvole di blocco 39 collegate tramite rispettivi condotti 41 ad un raccordo comune 51 con cui i due condotti 41 sono collegati ad una pompa 53 che preleva il liquido di pressione da una vasca 55. La pompa 53 Ã ̈ collegata al raccordo 51 attraverso un ramo comprendente una valvola regolatrice, ad esempio una valvola proporzionale 57, ed un trasduttore di pressione di mandata 59 in uscita alla valvola 57.

In alcune forme di realizzazione, fra la valvola proporzionale 57 ed il raccordo 51 Ã ̈ inoltre prevista un'ulteriore valvola di blocco 60.

La valvola proporzionale 57 à ̈ collegate, oltre che al condotto di mandata della pompa 53 ed all'uscita verso il raccordo 51, anche ad un condotto di riciclo 61 che consente di scaricare il liquido pompato dalla pompa 53 attraverso la valvola propor zionale 57 verso la vasca 55. Allo scarico, indicato con 63, a cui à ̈ collegato il condotto 61 fuoriuscente dalla valvola proporzionale 57 à ̈ anche collegato un ramo 65 di derivazione della mandata della pompa 53, su cui à ̈ disposta una valvola limitatrice di pressione 67. Con 52 à ̈ indicato il motore di azionamento della pompa 53.

Nello schema di Fig.3 à ̈ anche indicata schematicamente con 69 un'unità centrale di controllo collegata ai trasduttori ed alle elettrovalvole del circuito.

Tornando alla Fig.2, si osserva che quando l'attuatore 25 à ̈ in funzione, esso esercita una spinta indicata con F1 sull'estremità 21B del braccio 21 corrispondente. Questo à ̈ pertanto sollecitato a ruotare attorno all'asse 21A per premere contro il rullo ondulatore 5. Con F2 à ̈ indicata la risultante delle forze di reazione sul corrispondente supporto del rullo di pressione 13 derivante dalla spinta che questo esercita sul sottostante secondo rullo ondulatore 5. Con F3 à ̈ indicata la forza di reazione esercitata dall'asta 27A sull'estremità 21C del braccio 21.

Poiché il sistema deve essere in equilibrio, i momenti delle forze F2 ed F3 rispetto all'asse di oscillazione 21A deve equilibrare il momento della forza F1. Modificando la posizione della battuta formata dall'aste 27A, tramite allungamento ed accorciamento dell'attuatore cilindro-pistone 27 (e quindi tramite variazione del volume della camera di pressione 27C), si modifica la distribuzione delle forze F1, F2 ed F3. Agendo, pertanto, sulla dimensione della camera di pressione 27C, a parità di forza F1 si può modificare la forza F2 esercitata dal rullo di pressione 13 sul secondo rullo ondulatore 5. La forza F3 à ̈ proporzionale alla pressione interna della camera di pressione 27C dell'attuatore cilindro-pistone 27, pressione che viene rilevata dal trasduttore di pressione 37.

Tramite il sistema di regolazione della pressione, comprendente i due attuatori cilindro-pistone 27 ed il relativo circuito idraulico, Ã ̈ quindi possibile regolare la pressione esercitata dal rullo di pressione 13 contro il rullo ondulatore 5 e quindi sulla coppia di materiale nastriforme N1, N2. La regolazione della pressione avviene nel modo di seguito descritto.

Una variazione dell'assetto dell'organo di pressione 11 si può rendere necessaria ad esempio a causa di oscillazioni dello spessore dell'uno o dell'altro dei due materiali nastriformi N1, N2, anche all'interno dello stesso batch di lavoro. In altri casi può essere necessario modificare la pressione a causa di variate condizioni operative, quali ad esempio una variazione della consistenza della colla, della temperatura dei rulli, della temperatura ambiente o simili, la temperatura potendo provocare variazioni dimensionali dei vari organi della macchina.

In condizioni operative stabili la pressione con cui i materiali nastriformi N1, N2 vengono premuti l'uno contro l'altro nella gola di laminazione fra il rullo di pressione 13 ed il rullo ondulatore 5 Ã ̈ costante. Questa pressione viene normalmente fissata ad un valore desiderato e deve essere mantenuta attorno a tale valore entro un intervallo di tolleranza.

Come sopra accennato, ad una determinata forza F2 con cui il rullo 13 preme contro il rullo 5 corrisponde una determinata pressione nella camera di pressione 27C degli attuatori cilindro-pistone 27. La pressione nelle due camere 27C viene rilevata dai due trasduttori di pressione 37. Quando la pressione all'interno dell'uno o dell'altro dei due attuatori cilindro-pistone 27 varia fino ad uscire dall'intervallo di tolleranza fissato à ̈ necessario procedere ad una registrazione o regolazione della pressione. Queste variazioni possono essere dovute ad esempio ad una variazione dello spessore dell'uno o dell'altro dei due materiali nastriformi N1, N2, oppure ad una variazione dimensionale dell'uno o dell'altro o di entrambi i rulli 13 e 5, determinata da dilatazioni termiche. Non si esclude l'effetto di altri fattori sulla variazione della pressione di laminazione, ad esempio anche a causa della dilatazione di altri organi componenti la macchina oppure anche a causa di una variazione della pressione con cui gli attuatori 25 spingono i bracci 21 e quindi il rullo di pressione 13 contro il rullo ondulatore 5.

Quando l'uno o l'altro od entrambi di trasduttori 27 rilevano uno scostamento della pressione del fluido di pressione all'interno della rispettiva camera di pressione 27C fino al di fuori del limite superiore od inferiore dell'intervallo di tolleranza, la regolazione avviene nel modo seguente.

Si supponga di dover regolare la pressione in entrambe le camere di pressione 27C degli attuatori cilindro-pistone 27. La regolazione viene preferibilmente effettuata in sequenza prima per l'uno o poi per l'altro dei due attuatori cilindro-pistone, la sequenza operativa potendo iniziare indifferentemente dall'uno o dall'altro dei due attuatori cilindro-pistone, oppure potendo essere determinata in base all'entità dello scostamento della pressione rilevata rispetto alla pressione desiderata.

Iniziando dall'uno o dall'altro dei due attuatori cilindro-pistone 27 la pompa 53, sotto il controllo dell'unità centrale 69, viene attivata ed inizia ad alimentare il liquido in pressione alla valvola proporzionale 57. Questa viene regolata, tramite il segnale fornito dal trasduttore di pressione di mandata 59, in modo da ottenere in uscita dalla valvola proporzionale 57 una pressione sostanzialmente uguale alla pressione interna della camera di pressione 27C dell'attuatore cilindro-pistone 27 che si sta regolando, sulla base del segnale fornito dal trasduttore di pressione 37 associato al cilindro-pistone 27. Fino a che questa uguaglianza di pressione non viene raggiunta, il liquido pompato dalla pompa 53 viene scaricato dalla valvola proporzionale 57 attraverso il condotto 61 verso la vasca 55.

Raggiunta l'uguaglianza tra le due suddette pressioni, la valvola di blocco 39 viene aperta. Questo non provoca alcuna conseguenza sul braccio 21 a cui à ̈ collegato il cilindro-pistone 27, perché le due pressioni, a valle della valvola 57 e interna alla camera di pressione 27C sono uguali. Per ripristinare la pressione nella camera 27C al valore desiderato la valvola proporzionale 57 viene registrata in modo da avere in uscita una pressione, rilevata dal trasduttore 59, che differisce in più od in meno di una quantità predeterminata rispetto alla pressione interna alla camera 27C.

Se ad esempio la regolazione richiede un aumento della pressione all'interno della camera di pressione 27C e quindi una riduzione della pressione esercitata dal rullo di pressione 13 sul rullo ondulatore 5, la pressione di mandata della valvola proporzionale 57 verrà imposta ad un valore superiore rispetto a quello della camera di pressione 27C, imponendo una differenza di pressione predeterminata. In conseguenza di ciò si genera un flusso di liquido di pressione dalla pompa 53 e dalla valvola proporzionale 57 all'interno della camera di pressione 27C. Appena il trasduttore di pressione 37 associato alla camera di pressione 27C rileva il raggiungimento del valore desiderato di pressione all'interno della camera l'unità centrale 69 chiude la valvola di blocco 39 intercettando il flusso di liquido di pressione e quindi fissando il volume di liquido all'interno della camera di pressione 27C. Un funzionamento opposto si ha nel caso in cui si desideri ridurre la pressione nella camera 27C. In tal caso, la pressione a valle della valvola proporzionale 57 viene ridotta di una quantità predeterminata, per generare un flusso di liquido in pressione dalla camera di pressione 27C verso lo scarico 61. La differenza di pressione imposta può essere molto piccola, ad esempio di una frazione di bar. Questo consente una regolazione fine molto precisa. In alcuni casi, se à ̈ necessario imporre variazioni consistenti di pressione, si possono effettuare regolazioni in due fasi: una prima fase grossolana, imponendo una differenza di pressione tra mandata della valvola proporzionale 57 e camera di pressione 27C relativamente elevata; a ciò segue una seconda fase con una differenza di pressione minore.

Poiché il liquido à ̈ sostanzialmente incomprimibile, quando la valvola di blocco 39 à ̈ chiusa l'attuatore cilindro-pistone 27 si comporta sostanzialmente come una battuta rigida, a meno di un piccolissimo grado di comprimibilità del liquido. Una volta effettuata la regolazione in una delle due camere di pressione 27C il sistema di controllo passa alla regolazione della pressione all'interno dell'altra camera di pressione 27C del contrapposto braccio 21 con una procedura uguale a quella descritta.

Non si esclude la possibilità di prevedere due circuiti idraulici completamente indipendenti per i due attuatori cilindro-pistone 27, con due pompe, due valvole proporzionali 57 e due trasduttori di pressione 59 sulla mandata della rispettiva valvola 57 e della rispettiva pompa 53, allo scopo di effettuare simultaneamente la regolazione di pressione per entrambi gli attuatori cilindro-pistone 27. Può anche essere prevista una sola pompa con due valvole proporzionali 57 e due trasduttori di pressione di mandata 59.

Queste soluzioni, sono tuttavia più onerose da un punto di vista costruttivo e di controllo, pur consentendo un adattamento più rapido del sistema ed una regolazione più tempestiva della pressione esercitata dal rullo di pressione 13 contro il rullo ondulatore 5.

Si comprende da quanto sopra descritto che il sistema di regolazione della presente invenzione consente di regolare la pressione tramite un sistema a fluido sostanzialmente incomprimibile, il quale si comporta, quando la pressione à ̈ stata correttamente impostata, come una battuta sostanzialmente rigida, il che consente da un lato l'adattamento alle condizioni di lavoro con ripristino della pressione di laminazione del materiale nastriforme al valore desiderato se si rilevano oscillazioni, con un anello di regolazione estremamente stabile e dall'altro una variazione della forza di pressione in base ad esempio ad un comando impartito dall'operatore.

L'accoppiamento fra il braccio 21 ed il rispettivo attuatore cilindro-pistone 27 per mezzo del perno 33 scorrevole nell'asola 31 consente al sistema di tollerare ad esempio una eventuale brusca variazione di spessore del materiale nastriforme che passa nella gola di laminazione dovuta ad esempio al passaggio di una zona di giunzione in corrispondenza della coda di un materiale nastriforme e della testa di un materiale nastriforme successivo. In questo caso si ha un repentino raddoppio dello spessore del materiale nastriforme che tuttavia rappresenta un transitorio che non deve comportare alcun intervento del sistema di regolazione, ma occorre che il rullo di pressione 13 possa spostarsi per far passare questa zona di materiale a maggiore spessore senza danni al sistema. L'accoppiamento fra asola 31 e perno 33 consente di raggiungere questo risultato grazie al fatto che ciascuno dei bracci 21 può spostarsi allontanandosi dal rullo ondulatore 5 quando si verifica il passaggio di una zona di materiale nastriforme più spesso, vincendo la spinta F1 dell'attuatore 25.

E' inteso che il disegno non mostra che una esemplificazione data solo quale dimostrazione pratica dell'invenzione, la quale può variare nelle forme e disposizioni senza peraltro uscire dall'ambito del concetto alla base dell'invenzione. L'eventuale presenza di numeri di riferimento nelle rivendicazioni accluse ha lo scopo di facilitare la lettura delle rivendicazioni con riferimento alla descrizione ed al disegno, e non limita l'ambito della protezione rappresentata dalle rivendicazioni.

Claims (19)

1. "MACCHINA ONDULATRICE PER LA PRODUZIONE DI CARTONE ONDULATO E RELATIVO METODO" Rivendicazioni 1. Macchina per la produzione di un cartone ondulato, comprendente: − un primo rullo ondulatore (3) ed un secondo rullo ondulatore (5) definenti una gola di ondulazione (7) attraverso cui viene fatto passare un primo materiale nastriforme (N1); − un gruppo incollatore (9) cooperante con detto secondo rullo ondulatore (5) per applicare un collante su creste di detto primo materiale nastriforme (N1) formate in detta gola di ondulazione (7); − un organo di pressione (11) cooperante con detto secondo rullo ondulatore (5) per premere un secondo materiale nastriforme (N2) contro le creste del primo materiale nastriforme (N1); − un sistema di regolazione della pressione per regolare la pressione dell’organo di pressione (11) contro detto secondo rullo ondulatore (5); caratterizzato dal fatto: che detto sistema di regolazione della pressione comprende almeno una prima camera di pressione (27C) associata ad una prima battuta (33) per detto organo di pressione (11), detta camera di pressione (27C) contenendo un liquido di pressione ed essendo corredata di un primo trasduttore di pressione (37) per rilevare la pressione all’interno di detta prima camera di pressione (27C); e che un’unità di controllo (69) provoca l’apertura controllata di una prima valvola di blocco (39) quando la pressione rilevata da detto primo trasduttore di pressione (37) à ̈ esterna ad un intervallo di tolleranza attorno ad un valore di pressione desiderato, l’apertura di detta prima valvola di blocco ponendo la prima camera di pressione (27C) in collegamento di flusso con un circuito idraulico (53-60) di pompaggio del liquido di pressione.
2. 2. Macchina come da rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che detto circuito idraulico comprende una pompa (53), alla cui mandata à ̈ associata una valvola regolatrice (57), a cui à ̈ associato un trasduttore di pressione (59) di mandata per rilevare la pressione in uscita da detta valvola regolatrice (57), detta pompa essendo collegabile a detta prima camera di pressione (27C) tramite detta valvola regolatrice (57).
3. 3. Macchina come da rivendicazione 2, caratterizzata dal fatto che detta valvola regolatrice (57) Ã ̈ una valvola proporzionale asservita a detto trasduttore di pressione (59) di mandata.
4. 4. Macchina come da rivendicazione 2 o 3, caratterizzata dal fatto che detta prima valvola di blocco (39) Ã ̈ comandata in modo tale da aprirsi quando la pressione in uscita da detta valvola regolatrice (57) Ã ̈ sostanzialmente uguale alla pressione rilevata da detto primo trasduttore di pressione (37).
5. 5. Macchina come da una o più delle rivendicazioni 2 a 4, caratterizzata dal fatto che la pressione in uscita da detta valvola regolatrice (57) viene regolata dopo l'apertura della valvola regolatrice (57) in modo tale da instaurare una differenza tra la pressione rilevata in detta prima camera di pressione (27C) e la pressione in uscita da detta valvola regolatrice (57), per generare un flusso di liquido di pressione in ingresso od in uscita dalla prima camera di pressione (27C), così da provocare una correzione della pressione in detta prima camera di pressione sino a raggiungere un valore desiderato.
6. 6. Macchina come da una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che detto sistema di regolazione della pressione comprende almeno una seconda camera di pressione (27C) associata ad una seconda battuta (33) per detto organo di pressione (11), detta seconda camera di pressione contenendo un liquido di pressione ed essendo corredata di un secondo trasduttore di pressione (37) per rilevare la pressione all’interno di detta seconda camera di pressione (27C); ed in cui detta unità di controllo provoca l’apertura controllata di una seconda valvola di blocco (39) quando la pressione rilevata da detto secondo trasduttore di pressione (37) à ̈ esterna ad un intervallo di tolleranza attorno ad un valore di pressione desiderato, l’apertura di detta seconda valvola di blocco (39) ponendo la seconda camera di pressione (27C) in collegamento con detto circuito idraulico (53-60) di pompaggio del liquido di pressione.
7. 7. Macchina come da rivendicazione 6, caratterizzata dal fatto che detta seconda valvola di blocco (39) Ã ̈ comandata in modo tale da aprirsi quando la pressione in uscita da detta valvola regolatrice (57) Ã ̈ sostanzialmente uguale alla pressione rilevata da detto secondo trasduttore di pressione (37).
8. 8. Macchina come da una o più delle rivendicazioni 7, caratterizzata dal fatto che la pressione in uscita da detta valvola regolatrice (57) viene regolata in modo tale da instaurare una differenza tra la pressione rilevata in detta seconda camera di pressione (27C) e la pressione in uscita da detta valvola regolatrice (57), per generare un flusso di liquido di pressione in ingresso od in uscita dalla seconda camera di pressione (27C), così da provocare una correzione della pressione in detta seconda camera di pressione sino a raggiungere un valore desiderato.
9. 9. Macchina come da rivendicazione 6, 7 o 8, caratterizzata dal fatto che detta unità di controllo (69) à ̈ programmata per regolare la pressione sequenzialmente in detta prima camera di pressione (27C) ed in detta seconda camera di pressione (27C).
10. 10. Macchina come da una o più delle rivendicazioni 6 a 9, caratterizzata dal fatto che detta prima camera di pressione (27C) e detta seconda camera di pressione (27C) sono associate a due estremità di detto organo di pressione (11).
11. 11. Macchina come da una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che detta prima camera di pressione (27C) à ̈ definita da un primo attuatore cilindro-pistone (27).
12. 12. Macchina come almeno da rivendicazione 6, caratterizzata dal fatto che detta seconda camera di pressione (27C) Ã ̈ definita da un secondo attuatore cilindropistone (27).
13. 13. Macchina come rivendicazione 11, caratterizzata dal fatto che detto organo di pressione (11) e detto almeno un primo attuatore cilindro-pistone (27) sono tra loro vincolati tramite detta prima battuta (33) in modo tale da consentire un movimento di allontanamento di detto organo di pressione (11) dal secondo rullo ondulatore (5).
14. 14. Macchina come da una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che detto organo di pressione comprende un rullo di pressione (13) supportato da almeno un primo braccio (21) incernierato attorno ad un asse di supporto (21A) parallelo all’asse (13A) di detto rullo di pressione (13), e che detto primo braccio (21) coopera con la prima battuta (33) formata da detto primo attuatore cilindropistone (27).
15. 15. Macchina come da rivendicazioni 6 e 14, caratterizzata dal fatto che detto rullo di pressione (13) Ã ̈ supportato da detto primo braccio (21) e da un secondo braccio (21), cooperante con la seconda battuta (33) associata alla seconda camera di pressione (27C).
16. 16. Macchina come da rivendicazione 14 o 15, caratterizzata da almeno un attuatore di spinta (25) che agisce su una estremità (21B) di detto primo braccio (21) per spingere detto primo braccio (21) contro detta prima battuta (33) ed il rullo di pressione (13) contro il secondo rullo ondulatore (5).
17. 17. Macchina come da rivendicazione 15 e 16, caratterizzata da un secondo attuatore di spinta (25) che agisce su una estremità (21B) di detto secondo braccio (21) per spingere detto secondo braccio contro detta seconda battuta (33)
18. 18. Un metodo per regolare la pressione di contatto tra un rullo ondulatore (5) ed un organo di pressione (11) in una macchina ondulatrice per la produzione di cartone ondulato, in cui detto organo di pressione (11) viene sollecitato contro almeno una prima battuta (33) definita da una prima camera di pressione (27C), comprendente le fasi di: mantenere detta camera di pressione (27C) chiusa ed isolata rispetto ad un circuito idraulico (53-60); rilevare la pressione all’interno di detta camera di pressione (27C); se la pressione rilevata à ̈ esterna ad un intervallo accettabile attorno ad un valore desiderato, porre in comunicazione detta prima camera di pressione (27C) con detto circuito idraulico (53-60) e modificare il volume di liquido in detta prima camera di pressione fino al raggiungimento di una pressione desiderata.
19. 19. Metodo come da rivendicazione 18, comprendente le seguenti fasi: quando la pressione rilevata in detta prima camera di pressione (27C) Ã ̈ esterna ad un intervallo accettabile, attivare una pompa (53) di alimentazione di liquido di pressione; regolare una pressione di mandata di liquido da una valvola regolatrice (57) posta tra detta pompa (53) e detta prima camera di pressione (27C); quando la pressione di mandata di detta valvola regolatrice (57) Ã ̈ sostanzialmente uguale alla pressione rilevata in detta prima camera di pressione (27C), porre in comunicazione di flusso detta prima camera di pressione (27C) con detta valvola regolatrice (57); modificare la pressione di mandata della valvola regolatrice (57) ad un valore maggiore o minore della pressione rilevata in detta prima camera di pressione (27C) per aumentare o diminuire in modo controllato il volume di liquido in detta prima camera di pressione (27C) e conseguentemente modificare la pressione in detta prima camera di pressione; quando la pressione in detta prima camera di pressione (27C) ha raggiunto un valore desiderato, interrompere il collegamento di flusso tra detta prima camera di pressione (27C) da detta valvola regolatrice (57).