ITTO970627A1 - Albero perfezionato per il sopporto di sezioni tagliate di bobina in una macchina taglia-bobinatrice. - Google Patents

Description

DESCRIZIONE dell'invenzione industriale dal titolo: "Albero perfezionato per il sopporto di sezioni tagliate di bobina in una macchina taglia-bobinatrice"

DESCRIZIONE

La presente invenzione si riferisce ad un albero per il sopporto di sezioni tagliate di bobina in una macchina taglia-bobinatrice e ad una macchina tagliabobinatrice comprendente un tale albero.

Nella presente trattazione con il termine macchina taglia-bobinatrice si intende una macchina suscettibile di svolgere una bobina di materiale in nastro, ad esempio carta o pellicole di plastica, tagliarla perpendicolarmente al suo asse in due o più sezioni e riav olgere le sezioni tagliate, formando bobine di estensione assiale ridotta rispetto a quella della bobina di partenza.

Le sezioni tagliate sono solitamente riavvolte su di una coppia di alberi distinti, in modo tale per cui sezioni contigue nella bobina di origine vengono riav olte su alberi diversi secondo una disposizione sfalsata a scacchiera. In particolare le varie sezioni sono riav olte su rispettive anime tubolari, solitamente di cartone, posizionate coassialmente intorno agli alberi.

Più in particolare la presente invenzione si riferisce ad un albero per il sopporto di sezioni tagliate di bobine, comprendente un corpo cilindrico presentante sulla sua superficie esterna almeno un incavo atto ad ospitare un involucro elastico collegabile ad una sorgente di fluido in pressione, ad esempio aria compressa, ed una pluralità di primi organi anulari disposti lungo il corpo coassialmente a questo .

Secondo una tecnica nota descritta in EP-A-767 130, i primi organi anulari sono suscettibili di espandersi circonferenzialmente a seguito del gonfiaggio dell'involucro elastico e di esercitare una pressione contro le superfici interne delle anime, su cui si riavvolgono le sezioni tagliate di bobina, permettendo la trasmissione del moto di rotazione dall'albero a queste ultime.

L'espansione circonf erenziale dei primi organi anulari non garantisce però un bloccaggio sicuro in direzione assiale delle sezioni tagliate di bobina. Si rende così necessario predisporre dei distanziali fra ciascuna coppia di sezioni tagliate affiancate, onde evitare il loro scorrimento in direzione assiale. La predisposizione di tali distanziali sull'albero comporta peraltro un'addizionale fase di lavorazione con relativi costi e complicazioni del processo produttivo .

Allo scopo di ovviare a tale inconveniente costituisce oggetto della presente invenzione un albero del tipo sopra indicato e caratterizzato dal fatto che comprende una pluralità di secondi organi anulari disposti lungo il corpo, coassialmente rispetto a questo ed in posizione radialmente esterna rispetto ai suddetti primi organi anulari, fra almeno un secondo ed un primo organo anulare essendo ricavata almeno una sede atta ad alloggiare un elemento di impegno suscettibile di protrudere radialmente dalla superficie esterna del secondo organo anulare a seguito di un movimento di rotazione relativa del primo organo anulare rispetto al secondo organo anulare e di applicare una pressione localizzata alla superficie interna affacciata di una delle anime.

Tale pressione localizzata rende solidale la sezione tagliata di bobina e la relativa anima al sottostante organo anulare, evitando scorrimenti relativi sia in direzione circonferenzìale che in direzione assiale.

Costituisce un ulteriore oggetto della presente invenzione una macchina taglia-bobinatrice comprendente almeno un albero del tipo sopra indicato.

Ulteriori vantaggi e caratteristiche della presente invenzione risulteranno evidenti dalla descrizione dettagliata che segue, effettuata con riferimento ai disegni annessi, forniti a puro titolo di esempio non limitativo, in cui:

la figura 1 é una vista prospettica di una macchina taglia-bobinatrice comprendente una coppia di alberi secondo l'invenzione,

la figura 2 é una vista in elevazione laterale della macchina di figura 1,

la figura 3 é una vista in sezione di uno degli alberi dell'invenzione secondo la linea III-III di figura 1, e

la figura 4 é una vista in sezione secondo la linea IV-IV di figura 3.

Con il numero di riferimento 10 è indicata nelle figure 1 e 2 una macchina taglia-bobinatrice in sè nota e descritta in questa sede solo per sommi capi.

La macchina 10 comprende un telaio di sostegno 12, sul quale è imperniato un primo albero 14, azionabile in rotazione ed atto a sopportare una bobina 16 di materiale in nastro da svolgere.

Sul telaio 12 sono inoltre montati una pluralità di rulli di rinvio 18 del nastro 20 svolto dalla bobina 16 ed un albero di taglio 22 che sopporta longitudinalmente spaziati fra loro una pluralità di coltelli, non visibili nelle figure, suscettibili di tagliare in più sezioni il nastro 20 secondo direzioni parallele alla lunghezza di quest'ultimo e perpendicolari agli assi del primo albero 14 e dei rulli di rinvio 18 .

Sul telaio 12 è infine imperniata una coppia di alberi di riavvolgimento 24 provvisti di mezzi suscettibili di determinarne la rotazione e sui quali sono posizionate, longitudinalmente spaziate fra loro, anime tubolari 26, realizzate solitamente di cartone pressato. Intorno a ciascuna anima 26 si avvolge una rispettiva sezione 28 di nastro tagliato, formando una bobina di estensione assiale ridotta rispetto alla bobina originaria 16.

Ciascun albero di riavvolgimento 24 comprende (figg. 3 e 4) un corpo cilindrico 30 che presenta, sulla sua superficie esterna, una pluralità di incavi 32 circonferenzialmente equispaziati , di sezione rettangolare ed estendentisi rettilineamente e parallelamente all'asse 34 dell'albero 24.

Ciascun incavo 32 ospita un rispettivo involucro elastico 36 collegabile in modo di per sé noto e non illustrato nelle figure (ad esempio mediante condotti ricavati nel corpo 30) ad una sorgente di fluido in pressione, ad esempio aria compressa.

Una pluralità di primi organi anulari 38 è disposta lungo il corpo 30 coassialmente rispetto a questo. Ulteriormente una pluralità di secondi organi anulari 40 è disposta lungo il corpo 30, coassialmente rispetto a questo ed in posizione radialmente esterna rispetto ai primi organi anulari 38. Ciascun secondo organo anulare 40 è disposto intorno ad un primo organo anulare 38, in modo tale che i due organi anulari associati 38, 40 risultano simmetricamente disposti rispetto ad un piano perpendicolare all'asse 34 dell'albero 24.

Fra le coppie formate da un secondo 40 ed un primo 38 organo anulare associati e disposte assialmente in serie sono interposti rispettivi cuscinetti a rotolamento 42, comprendenti un anello esterno 44 ed un anello interno 46 fra cui è interposta una corona di sfere 48.

Ciascun secondo organo anulare 40 ha sezione a T con ali 50 sporgenti lateralmente e poggianti sui rispettivi anelli esterni 44 dei cuscinetti adiacenti 42 .

Fra ciascun primo organo anulare 38 e l'associato secondo organo anulare 40 che lo circonda è ricavata una pluralità di sedi circonferenzialmente spaziate atte ad ospitare un rispettivo elemento di impegno 52 sagomato a guisa di sfera e suscettibile, come verrà dettagliatamente spiegato nella successiva descrizione di funzionamento, di protrudere radialmente dalla superficie esterna del secondo organo anulare 40.

Ciascuna sede è formata da un foro radiale 54 a sezione conica praticato nel secondo organo anulare 40 e da una porzione tagliata 56 lungo una corda della circonferenza esterna del primo organo anulare 38 e radialmente allineata rispetto al foro associato 52.

Un dente 58 protrude radialmente all'esterno da ciascun primo organo anulare 38 entro una fenditura 60 estendentesi circonf erenzialmente che è praticata nel secondo organo anulare associato 40.

Fra ciascun involucro elastico 36 e le affacciate superfici interne di ciascun primo organo anulare 38 è inoltre disposta una rispettiva lamina 62 di materiale di attrito.

Nel funzionamento della macchina 10 (figg. 1 e 2), il nastro 20 che a mano a mano si svolge dalla bobina 16 è tagliato in più sezioni perpendicolarmente all'asse della bobina 16 dai coltelli montati sull'albero 22.

Quindi le sezioni tagliate 28 del nastro 20 formano bobine di estensione assiale ridotta a seguito del loro riaw olgimento intorno ad una rispettiva anima 26 posizionata su uno degli alberi 24, che vengono fatti ruotare intorno al proprio asse.

L'impegno fra le anime 26 ed il relativo albero 24 si determina a seguito del gonfiaggio degli involucri 36 che provoca una pressione della lamine 62 contro la superficie interna dei primi organi anulari 38 che vengono così trascinati in rotazione per attrito insieme con il corpo 30. I secondi organi anulari 40 restano invece dapprima immobili, finché il dente 58 del rispettivo primo organo anulare 38 che ruota va in battuta contro una delle superfici laterali della fenditura 60 praticata nel secondo organo anulare 40. Il dente 58 e l'associata fenditura 60 costituiscono così mezzi suscettibili di limitare il movimento di rotazione relativa del primo organo anulare 38 rispetto al secondo organo anulare 40 che lo circonda .

Tale rotazione relativa - che può vantaggiosamente essere dell'ordine di circa 15° - fa sì che le sfere 52 vengono proiettate all'esterno dei fori 54, poiché in corrispondenza della loro parte inferiore non si trova più (al contrario di quanto illustrato nelle figure 3 e 4) una porzione tagliata 56 lungo una corda della circonferenza esterna del primo organo anulare 38, ma un tratto ricurvo pieno.

Le sfere 52 - la cui fuoriuscita completa dai fori 54 è impedita dalla conformazione conica di questi ultimi - sono così in grado di applicare una pressione localizzata alla superficie interna affacciata dell'anima associata 26, rendendola solidale al sottostante organo anulare 40 sia in direzione assiale che in direzione circonferenziale.

In questo modo la rotazione del corpo 30 dell'albero 24 si trasmette attraverso gli organi anulari 38, 40 alle anime 26, intorno alle quali iniziano ad avvolgersi le relative sezioni tagliate 28 di bobina .

Per il corretto svolgimento di questa operazione, occorre peraltro garantire che la velocità tangenziale e quindi la tensione a cui sono sottoposte le varie sezioni 28 siano in ogni momento pari ad un valore ottimale, uguale per tutte le sezioni 28.

La velocità tangenziale è data dal prodotto della velocità angolare di rotazione per il raggio della sezione 28 che si sta avvolgendo. Quest'ultimo valore può peraltro variare fra le varie sezioni tagliate 28, qualora lo spessore del materiale costituente la bobina di origine 16 non sia costante per tutta la larghezza del nastro, ad esempio per imperfezioni di fabbricazione .

Pertanto, per mantenere costante la velocità tangenziale delle varie sezioni 28, occorre variare per ognuna di queste la rispettiva velocità angolare in modo tale da compensare le variazioni della lunghezza del raggio dovute a variazioni anomale dello spessore del materiale costituente la bobina di origine 16.

Poiché la velocità angolare dell'albero 24 è evidentemente uguale in corrispondenza di tutte le sezioni tagliate 28, occorre che queste ultime possano eventualmente scorrere circonferenzialmente rispetto all'albero 24, indipendentemente l'una dall'altra, per consentire una variazione della loro velocità angolare.

Secondo l'invenzione, tale scorrimento può avere luogo fra il corpo 30 dell'albero 24 ed i circostanti primi organi anulari 38, ciascuno dei quali è solidale insieme con l'associato secondo organo anulare 40 ad una sola sezione tagliata 28. Il corpo 24 ed i primi organi anulari 38 sono infatti tenuti riuniti solamente dalle forze di attrito scambiate in corrispondenza delle lamine 62 e non da elementi sporgenti che vanno ad impegnare una superficie di battuta.

Pertanto, qualora in una sezione tagliata 28 si determini una velocità tangenziale anomala con una tensione di riavvolgimento ad esempio superiore al valore desiderato, quest'ultima è in grado di vincere le forze di attrito che si esercitano fra il corpo 30 e il primo organo anulare 38 associato a tale sezione 28. Si determina pertanto uno scorrimento relativo rispetto al corpo 30 della sezione tagliata 28, alla quale restano solidali gli organi anulari 38, 40, con una variazione della sua velocità angolare tale che la velocità tangenziale e conseguentemente la tensione di riaw olgimento assumono il valore desiderato.

Si evitano così gli inconvenienti connessi ad un riaw olgimento troppo lasco o troppo compatto delle sezioni 28, che sarebbero determinati da tensioni di riaw olgimento non corrette.

Grazie ai cuscinetti 42, presenti nell'appena descritta forma preferenziale di attuazione della presente invenzione, è possibile regolare con estrema precisione lo scorrimento dei primi organi anulari 38 rispetto al corpo 30 dell'albero 24, che dipende dalle forze di attrito scambiate in corrispondenza delle lamine 62.

Infatti, poiché il peso delle sezioni tagliate 28 viene sopportato pressoché integralmente dai cuscinetti 42, l'entità delle forze di attrito sopra menzionate dipende sostanzialmente dalla sola pressione di gonfiaggio degli involucri elastici 36. Pertanto, agendo su questa variabile che è controllabile in modo molto accurato, si possono regolare lo scorrimento degli organi anulari 38 rispetto al corpo 30 dell'albero 24 e di conseguenza la tensione di rìavvolgimento delle sezioni tagliate 28.

Naturalmente, fermo restando il principio dell'invenzione, i particolari di costruzione e le forme di attuazione potranno ampiamente variare rispetto a guanto descritto ed illustrato a puro titolo di esempio, senza per questo uscire dal suo ambito.

In particolare l'estensione assiale di ciascun secondo organo anulare 40 e quindi il loro numero per una data lunghezza di albero 24 possono essere scelti tenendo presente che occorre almeno un organo anulare 40 per ciascuna sezione di bobina 28. Ovviamente quanto maggiore verrà scelto il numero degli organi anulari 40, tanto maggiore sarà la flessibilità di impiego dell'albero 24, permettendo di riaw olgevi intorno un numero al limite corrispondente di sezioni tagliate 28.

Claims (11)

1. RIVENDICAZIONI 1. Albero (24) per il sopporto in una macchina taglia-bobinatrice (10) di sezioni tagliate di bobina (28) avvolte intorno ad una rispettiva anima (26), detto albero (24) comprendendo: - un corpo cilindrico (30) presentante sulla sua superficie esterna almeno un incavo (32) atto ad ospitare un involucro elastico (36) collegabile ad una sorgente di fluido in pressione, e - una pluralità di primi organi anulari (38) disposti lungo il corpo (30) coassialmente rispetto a questo, detto albero (24) essendo caratterizzato dal fatto che comprende una pluralità di secondi organi anulari (40) disposti lungo il corpo (30), coassialmente rispetto a questo ed in posizione radialmente esterna rispetto a detti primi organi anulari (38), fra almeno un secondo (40) ed un primo (38) organo anulare essendo ricavata almeno una sede atta ad alloggiare un elemento di impegno (52) suscettibile di protrudere radialmente dalla superficie esterna del secondo organo anulare (40) a seguito di un movimento di rotazione relativa del primo organo anulare (38) rispetto al secondo organo anulare (40) e di applicare una pressione localizzata alla superficie interna affacciata di una delle anime (26).
2. 2. Albero (24) secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detta sede è formata da un foro radiale (54) praticato nel secondo organo anulare (40) e da una porzione tagliata (56) lungo una corda della circonferenza esterna del primo organo anulare (38) .
3. 3. Albero (24) secondo la rivendicazione 2, caratterizzato dal fatto che detto foro (54) ha sezione conica e detto elemento di impegno (52) è sagomato a guisa di sfera.
4. 4. Albero (24) secondo una qualunque delle precedenti rivendicazioni, caratterizzato dal fatto che ciascun secondo organo anulare (40) è disposto intorno ad un associato primo organo anulare (38), i due organi anulari associati (38, 40) risultando disposti simmetricamente rispetto ad un piano perpendicolare all'asse (34) dell'albero (24).
5. 5. Albero (24) secondo una qualunque delle precedenti rivendicazioni, caratterizzato dal fatto che comprende mezzi suscettibili di limitare il movimento di rotazione relativa del primo organo anulare (38) rispetto al secondo organo anulare (40) che lo circonda.
6. 6. Albero (24) secondo la rivendicazione 5, caratterizzato dal fatto che detti mezzi comprendono almeno un dente (58) che protrude radialmente all'esterno del primo organo anulare (38) entro una fenditura (60) estendentesi circonferenzialmente praticata nel secondo organo'anulare (40).
7. 7. Albero (24) secondo una qualunque delle precedenti rivendicazioni, caratterizzato dal fatto che fra ciascun primo organo anulare (38) ed il secondo organo anulare (40) che lo circonda è ricavata una pluralità di sedi circonferenzialmente spaziate atte ad ospitare un rispettivo elemento di impegno (52).
8. 8. Albero (24) secondo una qualunque delle precedenti rivendicazioni, caratterizzato dal fatto che fra ciascun involucro elastico (36) e le affacciate superf ici interne di ciascun primo organo anulare (38) è disposta una rispettiva lamina (62) di materiale di attrito.
9. 9. Albero (24) secondo una qualunque delle precedenti rivendicazioni, caratterizzato dal fatto che fra coppie formate da un secondo (40) ed un primo (38) organo anulare collocati l'uno intorno all'altro, e disposte assialmente in serie sono interposti rispettivi cuscinetti a rotolamento (42), sui quali si scarica il peso delle sezioni tagliate (28) di bobina avvolte intorno all'albero (24).
10. 10. Albero (24) secondo la rivendicazione 9, caratterizzato dal fatto che ciascun secondo organo anulare (40) ha sezione a T con ali (50) sporgenti lateralmente che poggiano su di un anello esterno (44) di un rispettivo cuscinetto (42) adiacente a ciascun lato del secondo organo anulare (40).
11. 11. Macchina taglia -bobinatrice (10) comprendente un albero (24) secondo una qualunque delle precedenti rivendicazioni .