ITMI970085A1 - Avvolgitore per materiali in fogli o film - Google Patents

Description

"AVVOLGITORE PER MATERIALI IN FOGLI O FILM"

Forma oggetto del presente trovato un avvolgitore per materiali in fogli o film.

Negli impianti per la produzione di materiali in fogli o film, i materiali prodotti vengono raccolti in apposite bobine mediante macchine, note come avvolgitori.

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.

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.

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.

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.

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

momento del contatto con quest'ultimo.

Difatti, se così non fosse, il mandrino agirebbe da freno provocando la rottura del film con le conseguenze facilmente immaginabili.

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.

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".

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.

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.

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.

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.

D'altro canto come visto sopra, ali impianti sono in grado di operare a velocità sempre più elevate.

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.

Questo compito viene raggiunto mediante un avvolgitore per materiali in film conforme con la parte caratterizzante delle rivendicazioni allegate.

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:

La figura 1 è una vista in alzato laterale, parzialmente in sezione di un avvolgitore secondo il presente trovato 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.

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.

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.

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.

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.

Il dispositivo di alimentazione 9 ed il dispositivo di messa in rotazione sono noti e non verranno pertanto ulteriormente descritti.

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.

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.

I supporti 25 sono inoltre in grado di eseguire un ulteriore movimento angolare per consentire lo scarico della bobina 7 quando terminata.

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.

Anche detti mezzi 13 e 15 sono àmpiamente noti e pertanto non verranno ulteriormente descritti.

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.

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.

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.

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.

Ancora, la pinza 37 presenta un terzo punto 45 o zona.

di contatto in corrispondenza della sommità del cuscinetto 36 su cui preme la pinza durante la discesa, smorzando cosi le vibrazioni verticali.

Il funzionamento della macchina oggetto del trovato è il seguente :

i mandrini 5 vengono portati dall'alimentatore 9 verso una stazione di lancio.

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.

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.

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.

Quando la bobina è completamente avvolta i bracci 14 ruotano per portarla in posizione di scarico, mentre i mezzi 15 tagliano il film 3.

Contemporaneamente un nuovo mandrino 7 viene portato a contatto con il pull roll 21 per riprendere un nuovo processo di avvolgimento.

Il trovato così concepito è suscettibile di numerose modifiche e varianti tutte tecnicamente equivalenti e, quindi, rientranti nell'ambito del medesimo concetto inventivo.

I pratica i materiali, le forme e le dimensioni potranno variare a seconda delle esigenze.

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.

Claims (6)

1. 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).
2. 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.
3. 3. Avvolgitore. secondo la rivendicazione 2. caratterizzato dal fatto che detta forza frenante è dovuta ad un contrappeso (40).
4. 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.
5. 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.
6. 6. Avvolgitore (1) per materiali in fogli o film (3) così come descritto e/o illustrato.