ITMI970085A1 - WRAPPING MACHINE FOR SHEET OR FILM MATERIALS - Google Patents

Description

"AVVOLGITORE PER MATERIALI IN FOGLI O FILM" "WINDING MACHINE FOR SHEET OR FILM MATERIALS"

Forma oggetto del presente trovato un avvolgitore per materiali in fogli o film. The present invention relates to a winder for sheet or film materials.

Negli impianti per la produzione di materiali in fogli o film, i materiali prodotti vengono raccolti in apposite bobine mediante macchine, note come avvolgitori. In plants for the production of sheet or film materials, the materials produced are collected in special reels by means of machines, known as winders.

Detti avvolgitori prelevano direttamente dall'impianto di produzione il film prodotto e lo avvolgono su mandrini, costituiti da supporti cilindrici solitamente di cartone calzati su assi in acciaio in grado di girare folli. Said winders take the film produced directly from the production plant and wind it on mandrels, consisting of cylindrical supports usually made of cardboard fitted on steel axes capable of idling.

Sostanzialmente detti avvolgitori comprendono mezzi per mettere in rotazione il mandrino in modo che la velocità periferica della bobina cosi ottenuta sia identica alla velocità di movimentazione del film; mezzi di carico dei mandrini e di scarico delle bobine; e mezzi atti ad interrompere l'alimentazione di una bobina completata e a dirigere il film verso il mandrino successivo. Basically, said winders comprise means for rotating the mandrel so that the peripheral speed of the reel thus obtained is identical to the speed of movement of the film; means for loading the spindles and unloading the coils; and means for interrupting the feeding of a completed reel and for directing the film towards the next mandrel.

Più in dettaglio il mandrino da "bobinare" viene messo in rotazione per frizione da un rullo di alimentazione del film in gergo noto come "pulì roll". ed è sostenuto alle estremità da coppie rotoidali mobili in senso radiale rispetto a detto rullo di alimentazione così da permettere alla bobina di aumentare di diametro e nel contempo di rimanere a contatto con il pull roll. More in detail, the mandrel to be "reeled" is rotated by friction by a film feed roller known as "pulì roll". and is supported at the ends by rotational pairs which are movable in a radial direction with respect to said feed roller so as to allow the reel to increase in diameter and at the same time remain in contact with the pull roll.

L'operazione di sostituzione di una bobina finita con un mandrino nuovo deve essere svolta in alcune frazioni di secondo, per evitare fastidiosi accumuli di materiale non bobinato, e quindi da scartare. The operation of replacing a finished reel with a new spindle must be carried out in a few fractions of a second, to avoid annoying accumulations of uncoiled material, and therefore to be discarded.

A tale scopo il mandrino portato a contatto con il pull roll deve avere una velocità periferica pressapoco uguale alla velocità del pull roll al For this purpose, the spindle brought into contact with the pull roll must have a peripheral speed approximately equal to the speed of the pull roll at

momento del contatto con quest'ultimo. moment of contact with the latter.

Difatti, se così non fosse, il mandrino agirebbe da freno provocando la rottura del film con le conseguenze facilmente immaginabili. In fact, if this were not the case, the spindle would act as a brake causing the film to break with easily imaginable consequences.

L’assoluta necessità di minimizzare l'attrito esercitato dal mandrino al momento del contatto con il pull roll attraverso l'interposizione del film da avvolgere apparirà chiara se si considera che i film in questione possono avere spessori anche nell'ordine dei centesimi di millìmetro, mentre le velocità di avanzamento dei film possono essere nell'ordine delle decine di metri al secondo. The absolute need to minimize the friction exerted by the mandrel at the time of contact with the pull roll through the interposition of the film to be wound will appear clear if we consider that the films in question can have thicknesses even in the order of hundredths of a millimeter, while the advancement speeds of the films can be in the order of tens of meters per second.

Per questo gli avvolgitori attualmente noti sono equipaggiati con mezzi per mettere in rotazione i mandrini prima che vengano portati a contatto con il "pull roll". For this reason, currently known winders are equipped with means for making the mandrels rotate before they are brought into contact with the "pull roll".

In pratica però tra la messa in rotazione dei mandrini e l'effettivo momento a contatto con il pull roll trascorre una quantità di tempo non indifferente ed inoltre anche gli attriti in gioco non sono trascurabili ragion per cui il mandrino deve essere avviato ad una velocità angolare notevolmente superiore a quella effettiva da quando si ha il contatto con il pull roll. In practice, however, a considerable amount of time elapses between the turning of the spindles and the actual moment in contact with the pull roll and also the frictions involved are not negligible, which is why the spindle must be started at an angular speed. considerably higher than the actual one since you have contact with the pull roll.

Per svariate ragioni non ultima quella di migliorare il rapporto resa/costi degli impianti di produzione di materiali in film si ha la tendenza a costruire impianti con velocità di produzione del film sempre maggiori nonché a produrre film di larghezza sempre maggiore. For various reasons, not least that of improving the yield / cost ratio of film material production plants, there is a tendency to build plants with ever higher film production speeds as well as to produce ever greater widths of film.

D'altro canto gli standard richiesti dagli utilizzatori delle bobine tipicamente l'industria dell'imballaggio, impongono di utilizzare mandrini di un unico diametro, indipendentemente dalla larghezza del film e quindi dalla lunghezza del mandrino. On the other hand, the standards required by users of reels, typically the packaging industry, require the use of mandrels with a single diameter, regardless of the width of the film and therefore the length of the mandrel.

L'impossibilità di aumentare il diametro dei mandrini e l'esigenza di utilizzare mandrini di lunghezza sempre maggiore si traduce in un incremento dello squilibrio statico del rotante, ovvero in una notevole diminuzione della velocità critica flessionale, cioè delle velocità per cui il mandrino entra in risonanza meccanica. The impossibility of increasing the diameter of the spindles and the need to use spindles of ever greater length results in an increase in the static unbalance of the rotor, or in a significant decrease in the critical flexural speed, i.e. the speeds at which the spindle enters mechanical resonance.

D'altro canto come visto sopra, ali impianti sono in grado di operare a velocità sempre più elevate. On the other hand, as seen above, the plants are able to operate at ever higher speeds.

Succede perciò spesso che gli impianti non sono sfruttati al pieno delle loro potenzialità perchè non è possibile avviare in rotazione il mandrino senza evitare i sopracitati fenomeni di risonanza meccanica che sono causa di deformazioni permanenti tali da rendere il mandrino non più utilizzabile, o che provocano la caduta del mandrino dai supporti di sostegno dell'alimentatore. Compito precipuo del presente trovato è quello di eliminare il problema sopra indicato escogitando un dispositivo che consenta di lanciare i mandrini a velocità angolari superiori a quelle oggi consentite così da permettere un utilizzo degli impianti di produzione dei materiali in film fino alle loro massime potenzialità. It therefore often happens that the systems are not exploited to their full potential because it is not possible to start the spindle in rotation without avoiding the aforementioned mechanical resonance phenomena which are the cause of permanent deformations such as to make the spindle no longer usable, or which cause spindle fall from the feeder support supports. The aim of the present invention is to eliminate the problem indicated above by devising a device which allows the spindles to be launched at angular speeds higher than those currently allowed, so as to allow the production plants for film materials to be used up to their maximum potential.

Questo compito viene raggiunto mediante un avvolgitore per materiali in film conforme con la parte caratterizzante delle rivendicazioni allegate. This task is achieved by means of a winder for film materials conforming to the characterizing part of the attached claims.

Ulteriori caratteristiche e vantaggi dell'invenzione risulteranno maggiormente dalla descrizione di una forma di esecuzione preferita ma non esclusiva del ritrovato illustrata a titolo indicativo e non limitativo nei disegni in cui: Further characteristics and advantages of the invention will become clearer from the description of a preferred but not exclusive embodiment of the invention illustrated by way of non-limiting example in the drawings in which:

La figura 1 è una vista in alzato laterale, parzialmente in sezione di un avvolgitore secondo il presente trovato e Figure 1 is a partially sectioned side elevation view of a winder according to the present invention e

le figure 2, 3 e 4 sono una vista in alzato laterale, parzialmente in sezione di un particolare dell'avvolgitore secondo il presente trovato durante tre successivi momenti di lavoro. Figures 2, 3 and 4 are a side elevation view, partially in section, of a detail of the winder according to the present invention during three successive working moments.

Con riferimento alle figure sopracitate i numeri 1, 3 5.7 e 10 indicano rispettivamente la macchina oggetto del trovato, il film da avvolgere, i mandrini rotanti su cui avvolgere il film e la bobina così ottenuta. With reference to the aforementioned figures, the numbers 1, 3, 5.7 and 10 respectively indicate the machine object of the invention, the film to be wound, the rotating mandrels on which to wind the film and the reel thus obtained.

L'avvolgitore 1 comprende sostanzialmente un alimentatore 9 di mandrini 5, mezzi (non mostrati) atti a mettere in rotazione i mandrini 5 supportati dall'alimentatore 9, un dispositivo di avvolgimento vero e proprio 13, mezzi di supporto 14 della bobina 7 ottenuta e mezzi 15 atti a deviare l'alimentazione del film 3 dalla bobina 7 al mandrino 5 successivo. The winder 1 substantially comprises a feeder 9 of mandrels 5, means (not shown) adapted to rotate the mandrels 5 supported by the feeder 9, a real winding device 13, means for supporting the coil 7 obtained and means 15 for diverting the feeding of the film 3 from the reel 7 to the next mandrel 5.

L'alimentatore 9 di mandrini 5 consiste, sostanzialmente, in una pluralità di coppie di supporti 17 in grado di sostenere i perni dei mandrini 5 e mossi da catene per portare i mandrini verso il dispositivo di avvolgimento 13. The feeder 9 of mandrels 5 substantially consists of a plurality of pairs of supports 17 capable of supporting the pins of the mandrels 5 and moved by chains to bring the mandrels towards the winding device 13.

I mezzi atti a mettere in rotazione i mandrini 5 supportati dall’alimentatore 9 sono costituiti preferibilmente da un tamburo rotante (non mostrato) che posto a contatto con il mandrino trasmette, per frizione, il movimento a quest'ultimo. The means for rotating the spindles 5 supported by the feeder 9 preferably consist of a rotating drum (not shown) which, placed in contact with the spindle, transmits movement to the latter by friction.

Il dispositivo di alimentazione 9 ed il dispositivo di messa in rotazione sono noti e non verranno pertanto ulteriormente descritti. The feeding device 9 and the rotating device are known and will therefore not be further described.

Il dispositivo di avvolgimento 13 consiste, in sostanza, in un tamburo 21 detto "pull roll" che alimenta il film 3 e che trasmette per frizione il movimento alla bobina 7. The winding device 13 essentially consists of a drum 21 called "pull roll" which feeds the film 3 and which transmits the movement to the reel 7 by friction.

Detto dispositivo 13 comprende inoltre una coppia di supporti ad "U" 23 in grado di oscillare tra una prima posizione operativa A, corrispondente a quella di inizio di avvolgimento del film 3, ad una seconda posizione operativa B. in cui il mandrino viene passato alla seconda coppia di supporti 25 in grado di muoversi con continuità lungo un arco 27 in funzione dell'aumento del diametro della bobina 7. Said device 13 also comprises a pair of "U" -shaped supports 23 capable of oscillating between a first operating position A, corresponding to that of the start of winding of the film 3, to a second operating position B. in which the mandrel is passed to the second pair of supports 25 capable of moving continuously along an arc 27 as a function of the increase in the diameter of the coil 7.

I supporti 25 sono inoltre in grado di eseguire un ulteriore movimento angolare per consentire lo scarico della bobina 7 quando terminata. The supports 25 are also capable of carrying out a further angular movement to allow the reel 7 to be unloaded when finished.

I mezzi 15 atti a deviare il film 3 da un mandrino ad un altro consistono, in sostanza, in un braccio 29 ed in una lama 31 in grado di ruotare solidamente intorno all'asse di rotazione del pulì roll 21. The means 15 for diverting the film 3 from one mandrel to another essentially consist of an arm 29 and a blade 31 capable of rotating solidly around the rotation axis of the cleaning roll 21.

Anche detti mezzi 13 e 15 sono àmpiamente noti e pertanto non verranno ulteriormente descritti. Said means 13 and 15 are also widely known and therefore will not be further described.

Caratteristica del trovato è la presenza di mezzi 2 atti a ridurre lo squilibrio statico del rotante 5 operanti durante il trasporto fra la posizione di messa in rotazione., o lancio, e la posizione di rilancio in prossimità del pulì roll 21. A characteristic of the invention is the presence of means 2 suitable for reducing the static unbalance of the rotating element 5 operating during the transport between the position of rotation, or launch, and the relaunch position in proximity of the roller 21.

Nella forma di realizzazione preferita, detti mezzi comprendono un cuscinetto radiale 36, calzato sostanzialmente sulla mezzeria del rotante 5, e una pinza 37 azionata da attuatori lineari 42 ed in arado di afferrare detto cuscinetto 36 e mobile nella direzione di traslazione dei rotanti sotto l'azione del peso del rotante ed in contrasto ad una forza di richiamo. In the preferred embodiment, said means comprise a radial bearing 36, substantially fitted on the center line of the rotor 5, and a gripper 37 operated by linear actuators 42 and capable of gripping said bearing 36 and movable in the direction of translation of the rotors under the action of the rotating weight and in contrast to a return force.

Più in dettaglio la pinza 37 è vincolata a guide 38 parallele alla direzione di avanzamento dell'alimentatore 9 ed il suo movimento discendente è contrastato da un contrappeso 40. More in detail, the gripper 37 is constrained to guides 38 parallel to the direction of advancement of the feeder 9 and its descending movement is opposed by a counterweight 40.

La presenza di detto contrappeso riduce, in effetti, lo squilibrio statico e quindi le vibrazioni flessionali. Inoltre, la pinza 37 è conformata in modo da presentare due punti 43, 44, o zone di contatto con il cuscinetto 36 sostanzialmente orizzontali, disposte a 180', che smorzano le vibrazioni orizzontali. The presence of said counterweight effectively reduces the static unbalance and therefore the bending vibrations. Furthermore, the gripper 37 is shaped in such a way as to have two substantially horizontal points 43, 44, or areas of contact with the bearing 36, arranged at 180 ', which dampen the horizontal vibrations.

Ancora, la pinza 37 presenta un terzo punto 45 o zona. Furthermore, the gripper 37 has a third point 45 or zone.

di contatto in corrispondenza della sommità del cuscinetto 36 su cui preme la pinza durante la discesa, smorzando cosi le vibrazioni verticali. of contact at the top of the bearing 36 on which the caliper presses during the descent, thus damping the vertical vibrations.

Il funzionamento della macchina oggetto del trovato è il seguente : The operation of the machine according to the invention is as follows:

i mandrini 5 vengono portati dall'alimentatore 9 verso una stazione di lancio. the spindles 5 are carried by the feeder 9 towards a launching station.

La pinza 37, che è in posizione aperta per permettere il posizionamento del mandrino 5, viene chiusa in corrispondenza del cuscinetto radiale 36, cosicché il mandrino 5 si ritrova ad essere vincolato anche nella sua mezzeria. The collet 37, which is in the open position to allow the positioning of the spindle 5, is closed in correspondence with the radial bearing 36, so that the spindle 5 is found to be constrained also in its center line.

Mediante accorgimenti noti, tipicamente mediante un tamburo rotante (non mostrato) portato a contatto con il mandrino 5, si esegue il "lancio" del mandrino stesso. L'alimentatore 9 inizia la discesa del rotante il quale, a sua volta, trascina il supporto centrale 35. By means of known expedients, typically by means of a rotating drum (not shown) brought into contact with the mandrel 5, the mandrel is "thrown". The feeder 9 begins the descent of the rotary which, in turn, drags the central support 35.

Arrivati più in prossimità del pulì roll 21 la pinza 37 si apre e, per effetto del contrappeso 40, ritorna verso la sua posizione di partenza mentre l'alimentatore 9 lascia "cadere" il rotante 5 sui supporti 23 in modo che inizi il processo di bobinatura. Arriving closer to the roll cleaner 21, the gripper 37 opens and, due to the effect of the counterweight 40, returns to its starting position while the feeder 9 lets the rotary 5 "fall" onto the supports 23 so that the process of winding.

Quando la bobina è completamente avvolta i bracci 14 ruotano per portarla in posizione di scarico, mentre i mezzi 15 tagliano il film 3. When the reel is completely wound, the arms 14 rotate to bring it to the unloading position, while the means 15 cut the film 3.

Contemporaneamente un nuovo mandrino 7 viene portato a contatto con il pull roll 21 per riprendere un nuovo processo di avvolgimento. At the same time a new mandrel 7 is brought into contact with the pull roll 21 to resume a new winding process.

Il trovato così concepito è suscettibile di numerose modifiche e varianti tutte tecnicamente equivalenti e, quindi, rientranti nell'ambito del medesimo concetto inventivo. The invention thus conceived is susceptible of numerous modifications and variations, all of which are technically equivalent and, therefore, falling within the scope of the same inventive concept.

I pratica i materiali, le forme e le dimensioni potranno variare a seconda delle esigenze. I practice the materials, shapes and sizes may vary according to needs.

I numeri di riferimento associati alle caratteristiche tecniche rivendicate hanno il solo scopo di migliorare l'intelligibilità delle rivendicazioni stesse e non di limitarne la portata. The reference numbers associated with the claimed technical characteristics have the sole purpose of improving the intelligibility of the claims themselves and not of limiting their scope.

Claims (6)

RIVENDICAZIONI 1. Avvolgitore (1), per materiali in fogli o film (3), del tipo comprendente: - mezzi (9) per alimentare i mandrini (7): - mezzi atti a mettere in rotazione i mandrini (7); e - mezzi atti a prelevare le bobine (10) ottenute, caratterizzato dal fatto che sono previsti mezzi (2) atti a ridurre lo squilibrio statico del mandrino (5) operanti durante il trasporto fra la posizione di messa in rotazione, o lancio e la posizione di rilascio in prossimità del pull roll (21). CLAIMS A rewinder (1), for sheet or film materials (3), of the type comprising: - means (9) to feed the spindles (7): - means adapted to rotate the mandrels (7); and - means for picking up the coils (10) obtained, characterized in that means (2) are provided for reducing the static unbalance of the mandrel (5) operating during the transport between the position of rotation, or launch, and the release position near the pull roll (21). 2. Avvolgitore. secondo la rivendicazione 1. caratterizzato dal fatto che detti mezzi (2) atti a ridurre lo squilibrio statico comprendono un cuscinetto radiale (36) calzato sostanzialmente sulla mezzeria del mandrino (5) e una pinza (37) in grado di afferrare detto cuscinetto (36) e mobile nella direzione di traslazione del mandrino (5) per effetto della forza presa del mandrino stesso ed in contrasto ad una forza frenante. 2. Winder. according to claim 1. characterized in that said means (2) suitable for reducing the static unbalance comprise a radial bearing (36) substantially fitted on the center line of the spindle (5) and a collet (37) capable of gripping said bearing (36 ) and movable in the direction of translation of the spindle (5) due to the effect of the gripping force of the spindle itself and in contrast to a braking force. 3. Avvolgitore. secondo la rivendicazione 2. caratterizzato dal fatto che detta forza frenante è dovuta ad un contrappeso (40). 3. Winder. according to claim 2. characterized in that said braking force is due to a counterweight (40). 4. Avvolgitore, secondo una delle rivendicazioni da 2 a 3. caratterizzato dal fatto che detta pinza (36) è conformata in modo da presentare due punti o zone di contatto sostanzialmente orizzontali disposte a 180° per smorzare la componente orizzontale delle vibrazioni. 4. Winder, according to one of claims 2 to 3. characterized in that said gripper (36) is shaped in such a way as to have two substantially horizontal contact points or areas arranged at 180 ° to dampen the horizontal component of the vibrations. 5. Avvolgitore, secondo la rivendicazione 5 caratterizzato dal fatto che la pinza (37) presenta un terzo punto o zona di contatto in corrispondenza della sommità del cuscinetto (36) su cui preme la pinza (37) durante la discesa in modo da smorzare le oscillazioni verticali. 5. Winder, according to claim 5, characterized by the fact that the gripper (37) has a third point or contact area at the top of the bearing (36) on which the gripper (37) presses during descent so as to dampen the vertical oscillations. 6. Avvolgitore (1) per materiali in fogli o film (3) così come descritto e/o illustrato. 6. Rewinder (1) for sheet or film materials (3) as described and / or illustrated.