ITFI20110061A1 - "macchina ribobinatrice e metodo per la produzione di rotoli di materiale nastriforme" - Google Patents

Description

“MACCHINA RIBOBINATRICE E METODO PER LA PRODUZIONE DI ROTOLI DI MATERIALE NASTRIFORMEâ€

DESCRIZIONE

Campo tecnico

La presente invenzione riguarda le macchine per la trasformazione della carta ed in particolare, ma non esclusivamente, macchine per la produzione di rotoli di carta crespata o cosiddetta carta "tissue".

Stato della tecnica

La carta viene normalmente prodotta tramite macchine continue che su una tela di formazione generano, tramite erogazione di un impasto di fibre cellulosiche ed acqua erogato da casse di afflusso, un velo di materiale cellulosico che viene essiccato e avvolto in bobine di grande diametro. Queste bobine vengono successivamente svolte e riavvolte per formare rotoli o log di minori dimensioni diametrali. I log vengono successivamente suddivisi in rotoli di dimensioni pari alla dimensione del prodotto finale. Con questa tecnica vengono prodotti normalmente rotoli di carta igienica, carta asciugatutto od altri prodotti di carta tissue.

L’avvolgimento dei log avviene normalmente utilizzando anime di avvolgimento in cartone, che vengono introdotte nella macchina ribobinatrice ed attorno a cui viene formato il log. L’anima di cartone all’interno di ciascun log viene tagliata insieme al materiale nastriforme avvolto. Esempi di macchine ribobinatrici di questo tipo sono descritti in US-A-5,979,818 ed in US-A-4,487,377.

In altre macchine ribobinatrici note l’avvolgimento avviene attorno a mandrini estraibili e riciclabili. Un esempio di macchina ribobinatrice per la formazione di rotoli o log attorno ad anime di avvolgimento tubolari à ̈ descritta in US-B-6,752,345. In US-B-6,565033 à ̈ descritta una macchina ribobinatrice per l'avvolgimento di rotoli di materiale nastriforme attorno a mandrini di avvolgimento suddivisi in due porzioni, che vengono sfilate dal rotolo dopo il completamento dell'avvolgimento.

Sono state anche realizzate macchine che eseguono l’avvolgimento di un log senza l’utilizzo di anime o mandrini di avvolgimento. Esempi di macchine di questo tipo sono descritte in US-A-5,538,199; US-A-5,839,680; US-A-5,505,402; US-A-5,402,960; US-A-6,752,344 ed EP 0611723.

In particolare in US-A-5,839,680 ed in altri brevetti della stessa famiglia à ̈ descritta una macchina in cui un rotolo di materiale nastriforme viene avvolto tramite la formazione di un nucleo centrale che si inizia ad avvolgere su se stesso dopo l’interruzione del materiale nastriforme al termine dell’avvolgimento di un log. Il materiale nastriforme viene a tale scopo pinzato tra una piastra mobile ed un rullo avvolgitore attorno a cui il materiale nastriforme viene rinviato. La piastra mobile viene premuta contro la superficie cilindrica del rullo avvolgitore così da provocare un forte rallentamento del materiale nastriforme e la sua rottura a valle del punto di pinzatura. La piastra mobile presenta una porzione convessa, in corrispondenza della quale il materiale nastriforme viene pinzato dalla piastra contro la superficie esterna del rullo avvolgitore, ed una porzione concava. Per effetto del movimento relativo tra la superficie cilindrica del rullo avvolgitore e la superficie della piastra, si provoca l’inizio dell’avvolgimento di un nucleo centrale del log o rotolo successivo lungo la porzione concava della superficie della piastra mobile. Il nucleo iniziale dell'avvolgimento del rotolo o log si forma tra la piastra mobile e la superficie del rullo avvolgitore e avanza lungo la piastra mobile, aumentando di diametro, per rotolamento, fino a raggiungere una culla di avvolgimento definita tra una pluralità di rulli avvolgitori.

Questa macchina nota presenta notevoli vantaggi, tra cui quello di formare i log di materiale nastriforme senza anima centrale e senza foro centrale, che consentono quindi di avvolgere una elevata quantità di materiale nastriforme in poco spazio.

Nonostante i vantaggi sopra menzionati, queste macchine presentano alcuni inconvenienti, tra cui la difficoltà di messa a punto, a causa della criticità della fase iniziale di interruzione del materiale nastriforme e di inizio di avvolgimento del nucleo centrale su se stesso. La difficoltà à ̈ aumentata dal fatto che il materiale nastriforme può variare le proprie caratteristiche, ad esempio di spessore, grammatura e resistenza alla trazione, parametri che influenzano la fase iniziale di interruzione del materiale nastriforme e di avvolgimento su se stesso del lembo iniziale generato dalla rottura.

In US-A-5,603,467 à ̈ descritta una macchina ribobinatrice configurata con due sistemi di avvolgimento che consentono di produrre alternativamente rotoli con anima centrale di avvolgimento e rotoli privi di anima centrale di avvolgimento. Questa macchina à ̈ particolarmente versatile, tuttavia il passaggio dall'una all'altra delle due possibili modalità operative si presenta complessa e richiede notevoli interventi di adattamento.

Sommario dell’invenzione

Forma oggetto dell'invenzione una macchina ribobinatrice capace di avvolgere rotoli senza anima di avvolgimento e senza mandrino di avvolgimento, che consenta di superare almeno in parte gli inconvenienti delle macchine note.

Forma oggetto dell'invenzione anche un nuovo metodo di avvolgimento di rotoli o log senza anima centrale di avvolgimento e senza mandrino di avvolgimento. che consenta di fornire un prodotto di qualità superiore rispetto a quella ottenibile con le macchine tradizionali.

Sostanzialmente, secondo un primo aspetto l'invenzione prevede una macchina ribobinatrice per la produzione di rotoli di materiale nastriforme, comprendente un primo rullo avvolgitore ed una piastra concava sviluppantesi attorno al primo rullo avvolgitore, con una superficie concava rivolta verso il rullo avvolgitore. Il primo rullo avvolgitore e la piastra concava definiscono un canale di avanzamento del materiale nastriforme. Viene, inoltre, previsto un percorso di avanzamento del materiale nastriforme estendentesi lungo il detto canale e a monte della piastra concava, un organo mobile comprende una superficie di pinzatura cooperante con il primo rullo avvolgitore per pinzare il materiale nastriforme contro la superficie laterale del primo rullo avvolgitore. L'organo mobile à ̈ disposto e controllato per pinzare il materiale nastriforme contro la superficie del primo rullo avvolgitore e rallentare il materiale nastriforme tra l’organo mobile e la superficie del primo rullo avvolgitore, provocando l’avvolgimento su se stesso di un lembo di testa per formare un nucleo di avvolgimento del secondo rotolo. Una volta che à ̈ stata avviata la fase di formazione del nucleo iniziale del nuovo rotolo tra l'organo mobile ed il rullo avvolgitore, esso viene trasferito verso e nel canale, così da continuare ad avvolgersi e ad avanzare lungo il canale, in contatto con la superficie concava della piastra concava disposta attorno al rullo avvolgitore.

Si ottiene così una macchina in cui la fase iniziale di avvio dell'avvolgimento su se stesso del lembo iniziale di ciascun rotolo o log avviene tramite un organo mobile, diverso dall'elemento (la piastra concava) sostanzialmente stazionario che poi trasferisce il nucleo di inizio avvolgimento verso una culla di avvolgimento, formata ad esempio da un cluster di rulli avvolgitori. L'organo mobile à ̈ controllato in modo da trasferire il nucleo iniziale di avvolgimento dalla zona di pinzatura tra l'organo mobile ed il rullo verso il canale definito tra il rullo e la superficie concava, rivolta verso il rullo avvolgitore, della piastra concava.

Preferibilmente, l'altezza del canale definito dal primo rullo avvolgitore e dalla piastra concava à ̈ gradualmente crescente dall'ingresso all'uscita, ad esempio prevedendo un raggio di curvatura gradualmente crescente della superficie concava.

Il materiale nastriforme viene vantaggiosamente alimentato a velocità sostanzialmente costante. Per sostanzialmente costante si intende una velocità che può variare per esigenze legate a fasi transitorie ad esempio di cambio della bobina di alimentazione del materiale nastriforme ma che non richiede di essere modificata durante le varie fasi di un medesimo ciclo di avvolgimento, cioà ̈ di formazione di un rotolo o log di materiale nastriforme.

La velocità del materiale nastriforme può, tuttavia, essere modificata localmente. Una variazione locale della velocità del materiale nastriforme à ̈ una variazione che interessa una porzione del materiale nastriforme, ad esempio nel tratto in cui deve avvenire l'interruzione, lasciando inalterata la velocità complessiva di avvolgimento.

Preferibilmente l'organo mobile à ̈ disposto e controllato per provocare anche l'interruzione del materiale nastriforme prima dell'arrotolamento su se stesso del lembo di testa dopo l'interruzione. L'interruzione può avvenire vantaggiosamente per effetto della tensione indotta nel materiale nastriforme a causa della differenza di velocità locale indotta dalla pinzatura tramite l'organo mobile.

Non si esclude la possibilità di utilizzare mezzi alternativi od ausiliari per provocare o favorire l'interruzione del materiale nastriforme, ad esempio una variazione della velocità periferica dei rulli avvolgitori, un sistema a soffi d'aria agente sul materiale nastriforme tra il punto di pinzature da parte dell'organo mobile e il rotolo o log completato, od altro. In forme di realizzazione meno vantaggiose si può prevedere di interrompere il materiale nastriforme a monte del punto di pinzatura ed utilizzare l'organo mobile solo come mezzo per avviare l'avvolgimento del nuovo log e trattenendo il materiale nastriforme aderente al primo rullo tramite un sistema aspirante od altro sistema di ritegno idoneo.

In alcune vantaggiose forme di realizzazione la macchina comprende una culla di avvolgimento periferico, in cui il rotolo viene trasferito, una volta che à ̈ uscito dal canale formato tra la piastra concava e la superficie laterale del primo rullo avvolgitore. La culla di avvolgimento comprende in generale una serie di organi mobili che, mantenendosi in contatto con la superficie del rotolo o log, lo fanno ruotare per avvolgere il materiale nastriforme. Gli organi mobili possono comprendere il suddetto primo rullo avvolgitore. In vantaggiose forme di realizzazione la culla di avvolgimento formata da una serie o cluster di rulli avvolgitori, ad esempio tre rulli avvolgitori.

Preferibilmente la macchina comprende un secondo rullo avvolgitore disposto sostanzialmente parallelo al primo rullo avvolgitore così da definire una gola tra il primo rullo avvolgitore ed il secondo rullo avvolgitore, detta piastra concava sviluppandosi a monte di detta gola e detto percorso di avanzamento del materiale nastriforme estendendosi attraverso detta gola.

A valle della gola tra il primo ed il secondo rullo avvolgitore può vantaggiosamente essere prevista una culla di avvolgimento formata dal primo rullo avvolgitore, dal secondo rullo avvolgitore e da un terzo rullo avvolgitore, preferibilmente ad asse mobile.

In vantaggiose forme di realizzazione l'organo mobile à ̈ controllato in modo tale che la superficie di pinzatura ha una velocità che, quando detta superficie di pinzatura viene premuta contro detto primo rullo avvolgitore, à ̈ inferiore rispetto alla velocità periferica del primo rullo avvolgitore. Per velocità inferiore si può intendere anche una velocità rivolta (almeno per un intervallo di tempo) in verso opposto rispetto a quella del rullo avvolgitore.

Vantaggiosamente, in alcune forme di attuazione la piastra concava definisce un bordo di ingresso cooperante con l'organo mobile per formare una superficie di trasferimento per rotolamento del nucleo iniziale di avvolgimento del rotolo dall’organo mobile a detta piastra concava. Ad esempio può essere previsto un bordo sagomato a pettine sulla piastra concava ed una superficie di pinzatura tra organo mobile e rullo avvolgitore sagomata con una serie di risalti che penetrano tra i denti del bordo a pettine.

Per favorire la fase di inizio dell'avvolgimento del nucleo centrale di ciascun nuovo rotolo o log, in alcune forme di realizzazione particolarmente vantaggiose dell'invenzione viene previsto che il primo rullo avvolgitore comprenda una superficie laterale definente un risalto longitudinale, estendentesi parallelamente all’asse di detto primo rullo avvolgitore e sporgente radialmente rispetto alla superficie cilindrica del primo rullo avvolgitore. La presenza di un risalto consente di ottenere un migliore controllo dell'interruzione del materiale nastriforme e dell'avvio dell'avvolgimento di un nuovo rotolo e consente quindi di ottenere alcuni importanti vantaggi in termini di qualità del prodotto e velocità di produzione. Tuttavia, in forme di esecuzione più semplici, il risalto può essere omesso ed il primo rullo avvolgitore può presentare una superficie laterale sostanzialmente cilindrica a raggio costante.

In alcune forme di realizzazione, adiacentemente al risalto longitudinale e dietro ad esso rispetto al verso di rotazione, il primo rullo avvolgitore presenta una prima porzione di superficie laterale di diametro gradualmente decrescente da detto risalto e terminante tangenzialmente ad una superficie cilindrica definente una seconda porzione della superficie laterale del primo rullo avvolgitore, detta superficie cilindrica definente detta seconda porzione della superficie laterale del rullo avvolgitore avendo un raggio sostanzialmente costante.

Secondo alcune forme di attuazione il primo rullo avvolgitore presenta una superficie laterale formata da una prima porzione cilindrica circolare a raggio costante e da una seconda porzione cilindrica a raggio variabile, estendentesi parallelamente all’asse del primo rullo avvolgitore, sporgente rispetto a detta prima porzione cilindrica a raggio costante.

Vantaggiosamente, lungo il risalto longitudinale può essere prevista almeno un’apertura aspirante, preferibilmente in forma di fessura estendentesi parallelamente all’asse del primo rullo avvolgitore ed a detto risalto. L'utilizzo di un sistema aspirante consente di ottenere un migliore controllo della fase di interruzione del materiale nastriforme ed avvio dell'avvolgimento di un nuovo rotolo. Tuttavia, in forme di realizzazione più semplici l'aspirazione può essere omessa.

Per realizzare una macchina flessibile, che sia in grado di produrre non solo log o rotoli privi di anima e di foro centrale, ma anche rotoli o log tradizionali con anima di avvolgimento o foro centrale formato dall'estrazione di un'anima di avvolgimento o mandrino di avvolgimento estraibile, si può vantaggiosamente prevedere che la piastra concava sia mobile tra una posizione di lavoro, in cui essa definisce detto canale di avanzamento del materiale nastriforme, ed una posizione di non lavoro, in cui essa à ̈ posta a distanza dal primo rullo avvolgitore. In combinazione alla piastra concava, può essere vantaggiosamente prevista, integrata nella stessa macchina, una culla concava posizionabile attorno al primo rullo avvolgitore, in alternativa alla piastra concava, detta culla concava avendo un raggio di curvatura maggiore rispetto al raggio di curvatura di detta piastra concava. Il raggio di curvatura può essere costante, oppure variabile. Quando il raggio di curvatura à ̈ variabile, per raggio maggiore si intende un raggio di curvatura che à ̈ sempre maggiore del raggio della piastra concava.

Quando prevista, la culla concava può essere montata mobile per assumere alternativamente una posizione di lavoro, in cui essa à ̈ disposta attorno al primo rullo avvolgitore per definire un canale di avanzamento del materiale nastriforme, ed una posizione di non lavoro. Il movimento può essere un movimento di traslazione, di rotazione od un movimento combinato.

Secondo un diverso aspetto, l'invenzione riguarda un metodo per avvolgere rotoli o log di materiale nastriforme senza anima di avvolgimento, comprendente le fasi di:

− alimentare un materiale nastriforme attorno ad un primo rullo avvolgitore; − avvolgere un primo rotolo;

− al termine dell’avvolgimento di detto primo rotolo, interrompere il materiale nastriforme formando un lembo libero di coda del primo rotolo ed un lembo libero di testa di un secondo rotolo;

− avvolgere su se stessa una porzione iniziale di detto materiale nastriforme, adiacente a detto lembo libero di testa, fra la superficie del primo rullo avvolgitore ed un organo mobile, formando un nucleo iniziale di detto secondo rotolo;

− trasferire detto nucleo iniziale del secondo rotolo dall’organo mobile in un canale definito tra il primo rullo avvolgitore ed una piastra concava estendentesi attorno a detto primo rullo avvolgitore;

− avanzare detto nucleo iniziale del secondo rotolo facendolo rotolare lungo detto canale in contatto con detta piastra concava e detto primo rullo avvolgitore, continuando ad avvolgere attorno ad esso il materiale nastriforme.

Secondo vantaggiose forme di realizzazione, il nucleo iniziale del secondo rotolo viene poi fatto avanzare dal canale ad una gola definita tra il primo rullo avvolgitore ed un secondo rullo avvolgitore. Dalla gola il rotolo in formazione passa in una culla di avvolgimento, formata da organi mobili in contatto superficiale con il rotolo, ad esempio un cluster di rulli avvolgitori comprendente il primo ed il secondo rullo avvolgitore ed un terzo rullo avvolgitore.

Preferibilmente il materiale nastriforme viene interrotto tramite lo stesso organo mobile che esegue l'inizio della formazione del nucleo centrale di ciascun nuovo log o rotolo.

In vantaggiose forme di realizzazione il metodo secondo la presente invenzione prevede che il materiale nastriforme venga interrotto tramite l'organo mobile per effetto del rallentamento del materiale nastriforme nella zona di pinzatura tra l'organo mobile ed il primo rullo avvolgitore.

Ulteriori vantaggiose caratteristiche e forme di realizzazione del metodo e della macchina secondo l'invenzione sono descritte nel seguito e nelle allegate rivendicazioni, che formano parte integrante della presente descrizione.

Breve descrizione dei disegni

L'invenzione verrà meglio compresa seguendo la descrizione e l'unito disegno, il quale mostra pratiche forme di realizzazione non limitative dell'invenzione. Più in particolare, nel disegno mostrano: la

Fig.1 una vista laterale e parziale sezione secondo un piano verticale di una ribobinatrice secondo l’invenzione, limitatamente alla testa di avvolgimento, in un primo assetto operativo ed in una prima forma di realizzazione; le

Figg. 2, 3 e 4 ingrandimenti della zona di avvolgimento nella fase di scambio, cioà ̈ di interruzione del materiale nastriforme al termine dell’avvolgimento di un log o rotolo e inizio di un avvolgimento di un log successivo; la

Fig.3A un ingrandimento della Fig.3; la

Fig. 4A un ingrandimento della Fig.4; la

Fig.4B un ingrandimento secondo la linea IVB-IVBdi Fig.4A;

Fig. 5 un ingrandimento della zona di avvolgimento in una fase successiva a quelle delle Fig.2, 3 e 4; la

Fig. 6 un ingrandimento di una porzione di un primo rullo avvolgitore in una sezione secondo un piano ortogonale all’asse di rotazione; la

Fig. 7 la macchina ribobinatrice della Fig.1 in una fase di transizione da una prima modalità operativa di avvolgimento senza anima ad una seconda modalità operativa di avvolgimento attorno ad un'anima di avvolgimento o ad un mandrino di avvolgimento; la

Fig. 8 una vista analoga alla Fig.7 con la macchina ribobinatrice nella seconda modalità operativa; la

Fig. 9 uno schema illustrativo dei movimenti dei rulli avvolgitori; la Fig. 10 una vista laterale e parziale sezione secondo un piano verticale di una macchina ribobinatrice in una seconda forma di realizzazione; la

Fig. 11 una vista laterale e parziale sezione di una parte della ribobinatrice della Fig. 10 in una modalità di funzionamento per la produzione di log senza anima di avvolgimento; la

Fig. 12 una fase di transizione della ribobinatrice di Fig.11 dall’assetto operativo per la produzione di rotoli senza anima di avvolgimento all’assetto operativo per la produzione di rotoli con anima di avvolgimento; la

Fig. 13 una fase di modifica dell’assetto operativo successiva a quella mostrata in Fig.12; la

Fig. 14 una vista analoga a quella delle Figg. 11, 12 e 13 con la ribobinatrice in assetto per la produzione di log con anima di avvolgimento o mandrino di avvolgimento; la

Fig. 15 una sezione secondo più piani tra loro intersecantisi dell’organo di interruzione, della piastra concava e del secondo rullo avvolgitore secondo la linea XV-XV di Fig.11; la

Fig. 16 una variante di realizzazione della macchina ribobinatrice secondo l’invenzione.

Descrizione dettagliata di forme di attuazione dell’invenzione

Una prima forma di realizzazione di una ribobinatrice secondo l’invenzione à ̈ mostrata nelle Figg. 1 a 9. In Fig.1 sono visibili gli organi principali della ribobinatrice, ed in particolare gli organi destinati alla alimentazione delle anime di avvolgimento (impiegati quando la macchina à ̈ impostata per la produzione di log con anima di avvolgimento), i rulli avvolgitori ed il sistema di interruzione del materiale nastriforme.

Con 1 Ã ̈ genericamente indicata la testa di avvolgimento. In questa forma di realizzazione la testa di avvolgimento della macchina ribobinatrice comprende un primo rullo avvolgitore 3 con un asse di rotazione 3A, un secondo rullo avvolgitore 5 ruotante attorno ad un asse di rotazione 5A ed un terzo rullo avvolgitore 7 ruotante attorno ad un terzo asse di rotazione 7A. Fra i due rulli avvolgitori 3 e 5 Ã ̈ definita una gola 11 di passaggio del materiale nastriforme.

In alcune forme di realizzazione l’asse 3A del primo rullo avvolgitore 3 à ̈ fisso rispetto alla struttura portante (non mostrata) della macchina. In altre forme di realizzazione l'asse 3A può essere mobile rispetto alla struttura portante.

In alcune forme di realizzazione l’asse 5A del secondo rullo avvolgitore 5 à ̈ mobile. In alcune forme di esecuzione l'asse 5A viene spostato esclusivamente per passare da una modalità operativa, in cui la macchina ribobinatrice produce log senza anima avvolgimento, ad una modalità operativa in cui la macchina produce log con anima di avvolgimento. In altre forme di esecuzione preferite, l’asse di rotazione 5A del secondo rullo avvolgitore 5 può esse mobile in modo controllato anche durante ciascun ciclo di avvolgimento di log senza anima di avvolgimento, come verrà chiarito in maggiore dettaglio nel seguito.

Come apparirà chiaro in seguito, la macchina ribobinatrice può essere realizzata in modo da produrre non solo rotoli o log privi di anima o mandrino di avvolgimento, ma anche rotoli avvolti su anime o mandrini centrali di avvolgimento, i quali possono avere un diametro variabile. L'asse 5A del secondo rullo avvolgitore può essere mobile per adattare la macchina all'utilizzo di anime o mandrini di avvolgimento di diametri diversi.

In alcune forme di realizzazione si può prevedere che il rullo 3 presenti un asse 3A mobile per gli stessi motivi sopra indicati. In alcune forme di attuazione possono essere mobili e registrabili entrambi i rulli avvolgitori 3 e 5.

Il terzo rullo avvolgitore 7 à ̈ vantaggiosamente portato ad esempio da una coppia di bracci 9 ruotanti con un movimento alternato secondo la doppia freccia f9 attorno ad un asse di articolazione 9A. Il movimento secondo la doppia freccia f9 consente al terzo rullo avvolgitore 7 di avvicinarsi od allontanarsi dal primo rullo avvolgitore 3 e dal secondo rullo avvolgitore 5 in funzione del diametro del log L in fase di formazione all’interno della culla di avvolgimento definita dai tre rulli avvolgitori 3, 5 e 7.

In Fig.1 à ̈ anche mostrato un attuatore, in questo esempio di realizzazione un motore elettrico 13 a controllo elettronico con un motoriduttore 15, il quale controlla la rotazione di una barra filettata 15A e con questa il movimento secondo la doppia freccia f15 di una trave 16 che supporta il secondo rullo avvolgitore 5. Per mezzo dell’attuatore 13 à ̈ quindi possibile avvicinare od allontanare il rullo avvolgitore 5 dal rullo avvolgitore 3 modificando la dimensione della gola 11 tra detti rulli avvolgitori.

A monte della gola 11 à ̈ disposta una piastra concava 17. In alcune forme di realizzazione la piastra concava 17 à ̈ supportata da due bracci oscillanti 18 incernierati attorno all’asse 5A di rotazione del secondo rullo avvolgitore 5.

Come à ̈ visibile in maggior dettaglio negli ingrandimenti delle Figg.2 a 5, in alcune forme di realizzazione la piastra concava 17 presenta una superficie concava 17A rivolta verso la superficie cilindrica 3B del primo rullo avvolgitore 3. Inoltre, la piastra concava 17 presenta una dentatura 17B che si inserisce all’interno di scanalature 5B circonferenziali realizzate sulla superficie cilindrica del secondo rullo avvolgitore 5, così da definire una superficie sostanzialmente continua di rotolamento del log nella prima fase di avvolgimento, come verrà chiarito in maggio dettaglio nel seguito.

All’estremità opposta la piastra concava 17 presenta un bordo di ingresso 17C con un forma a pettine come meglio illustrato nel dettaglio della Fig.4B e per gli scopi descritti in seguito.

Fra la superficie concava 17A rivolta verso il rullo avvolgitore 3 della piastra concava 17 e la superficie laterale 3B del primo rullo avvolgitore 3 à ̈ definito un canale 19 di avanzamento del materiale nastriforme N che viene rinviato attorno al primo rullo avvolgitore 3 ed avvolto per formare in cicli successivi di avvolgimento una pluralità rotoli o log.

Il percorso del materiale nastriforme N si sviluppa intorno al primo rullo avvolgitore 3 ed all’interno del canale 19 e quindi attraverso la gola 11 per alimentare il materiale nastriforme N all’interno della culla di avvolgimento formata dai rulli avvolgitori 3, 5 e 7.

Con la piastra concava 17 e con il primo rullo avvolgitore 3 coopera un organo mobile 21 realizzato e controllato per eseguire l’interruzione del materiale nastriforme e l’inizio dell’avvolgimento del nucleo centrale di un log o rotolo senza anima avvolgimento.

In alcune forme di realizzazione l’organo mobile 21 comprende una serie di bracci 21A solidali ad un albero centrale 21B ruotante attorno ad un asse 21C di rotazione. I bracci 21A possono essere sostituiti da un'unica trave continua che si sviluppa per l’intera larghezza della macchina.

I bracci 21A o la trave continua portano una serie di tamponi 23. In alcune forme di realizzazione i tamponi 23 sono corredati di risalti 23A con superfici 23B preferibilmente a sviluppo cilindrico, cioà ̈ costituite da porzioni di una superficie cilindrica. La superficie cilindrica deve intendersi in senso geometrico. Essa può avere preferibilmente un raggio costante, con centro coincidente con l’asse di rotazione 21C dell’organo mobile 21. In tal caso la superficie dei risalti 23A sarà quindi a sezione circolare. Tuttavia ciò non à ̈ strettamente necessario. Si può anche prevedere che la superficie periferica 23B dei risalti 23A presenti un raggio variabile e quindi non sia a sezione circolare.

I risalti 23A sono disposti tra loro distanziati in modo da poter penetrare fra le dentature del bordo a pettine 17C della piastra concava 17 per gli scopi appresso meglio descritti, come visibile nel dettaglio di Fig.4B.

In alcune forme di realizzazione la superficie 23B dei risalti 23A può presentare un elevato coefficiente di attrito ad esempio ottenuto tramite lavorazione superficiale del materiale formante i risalti 23A. In altre forme di realizzazione preferite, i risalti 23A sono realizzati in materiale elasticamente cedevole, ad esempio gomma, che può presentare di per se un elevato coefficiente di attrito. Per coefficiente di attrito elevato si intende un coefficiente di attrito superiore a quello di porzioni del rullo avvolgitore 3 su cui à ̈ previsto che il materiale nastriforme N slitti almeno in alcune fasi del ciclo di avvolgimento, come più avanti chiarito.

Sul primo rullo avvolgitore 3 sono realizzate (vedasi in particolare Figg.2, 3, 4 e 6) due sedi indicate con 25A e 25B. Queste sedi presentano uno sviluppo preferibilmente pari alla lunghezza assiale del rullo avvolgitore 3. In queste due sedi 25A e 25B possono essere alloggiati due blocchetti 27 e 28 removibili ovvero intercambiabili in funzione della modalità operativa in cui deve operare la macchina. Nelle Figg.

2, 3, 4 e 6 i due blocchetti 27 e 28 alloggiati nelle sedi 25A e 25B del primo rullo avvolgitore 3 sono realizzati in modo da ottimizzare il funzionamento della macchina nella modalità operativa di avvolgimento senza anima centrale.

In alcune vantaggiose forme di realizzazione, quando sono montati nelle rispettive sedi 25A e 25B, tra i due blocchetti 27 e 28 viene definita una fessura aspirante 29 che sbocca sulla superficie del rullo avvolgitore 3 in particolare in corrispondenza dei bordi contrapposti dei blocchetti 27 e 28 che, una volta montati, sono tra loro leggermente distanziati. Preferibilmente la fessura aspirante 29 presenta un andamento continuo per tutta la lunghezza utile del rullo avvolgitore 3. La fessura aspirante 29 può vantaggiosamente essere in collegamento di flusso con uno o più fori aspiranti 31 realizzati nello spessore del rullo avvolgitore 3. I fori 31 pongono in collegamento la fessura 29 con un vano 3C interno del rullo avvolgitore 3. All’interno del vano 3C può essere creata una sufficiente depressione, tramite mezzi di per se noti, per generare un flusso aspirante attraverso la fessura 29, almeno nelle fasi di scambio, cioà ̈ di completamento dell’avvolgimento di un log ed inizio di avvolgimento del log successivo. In altre forme di realizzazione meno vantaggiose la fessura 29 può essere discontinua o sostituita da fori distribuiti lungo una linea preferibilmente parallela all'asse 3A di rotazione del rullo avvolgitore 3.

In alcune vantaggiose forme di realizzazione il blocchetto 27 presenta una superficie esterna 27A, la cui forma differisce rispetto alla forma cilindrica a sezione circolare della parte di superficie laterale del rullo avvolgitore 3 non interessata dalle sedi 25A e 25B di alloggiamento dei blocchetti 27 e 28.

Più in particolare la superficie 27A del blocchetto 27 à ̈ una superficie cilindrica con un raggio variabile (quindi con una sezione non circolare) da un valore massimo in corrispondenza di un bordo 27B, in corrispondenza della fessura aspirante 29, fino al bordo opposto 27C del blocchetto 27. In sostanza il blocchetto 27 ha una superficie 27A esterna il cui diametro si riduce gradualmente dal valore massimo in corrispondenza del bordo 27B fino a raccordarsi in modo pressoché preferibilmente tangenziale con la parte di superficie cilindrica a raggio costante del rullo avvolgitore 3 che si trova dietro al blocchetto 27 rispetto al verso di rotazione f3 del rullo avvolgitore 3.

La superficie esterna del blocchetto 28 può presentare due porzioni 28A, 28B, la prima a diametro costante e la seconda(28B) a raggio crescente che forma una rampa ascendente fino ad un punto o risalto longitudinale 28C di massimo raggio e da qui prosegue a raggio costante. La porzione 28B termina in corrispondenza della fessura aspirante 29 in posizione contrapposta rispetto al bordo 27B formato dal blocchetto 27, con un diametro uguale o leggermente inferiore al diametro massimo della superficie 27A.

La porzione di superficie 28B può essere realizzata con una lamina riportata sul blocchetto 28, oppure anche tramite lavorazione superficiale per asportazione di truciolo di un blocchetto 28 che ha, inizialmente, un diametro maggiore di quello finale.

La superficie 27A del blocchetto 27 à ̈ preferibilmente trattata in modo da presentare un elevato coefficiente di attrito, ad esempio tramite una lavorazione meccanica o tramite riporto di un rivestimento superficiale opportuno. Viceversa, la superficie 28A, 28B del blocchetto 28 à ̈ liscia, cioà ̈ presenta un coefficiente di attrito inferiore rispetto al coefficiente di attrito della superficie 27A, per gli scopi che verranno chiariti in seguito.

Preferibilmente, in particolare quando la macchina à ̈ realizzata per avvolgere alternativamente rotoli con e senza anima di avvolgimento centrale, la parte restante della superficie del rullo avvolgitore 3 presenta fasce anulari a basso coefficiente di attrito alternate a fasce anulari ad elevato coefficiente di attrito.

Gli elementi della macchina sin qui descritti vengono utilizzati per la produzione di log L di materiale nastriforme avvolto senza anima centrale. Il ciclo di avvolgimento à ̈ il seguente.

In Fig.1 la macchina à ̈ mostrata in una fase di avvolgimento di un log L che si trova in contatto con i tre rulli avvolgitori 3, 5 e 7. In questa fase ed in questo esempio di realizzazione il secondo rullo avvolgitore 5 à ̈ stato allontanato, tramite un movimento imposto dal motore 13, dal primo rullo avvolgitore 3 per allontanare reciprocamente i due punti di contatto del log L con il primo e secondo rullo avvolgitore 3 e 5. In altre forme di realizzazione si può prevedere che l’interasse tra i rulli 3 e 5 non venga variato durante il ciclo di avvolgimento del log, oppure venga modificato di una entità minore.

Una volta che il log L ha raggiunto la dimensione desiderata, ad esempio il diametro desiderato e/o la lunghezza del materiale avvolto richiesta, viene attivato l’organo mobile 21. Quest’ultimo rimane sostanzialmente fermo nella posizione illustrata in Fig. 1 per tutto il ciclo di avvolgimento fino a quando à ̈ richiesto il suo intervento per effettuare l’interruzione del materiale nastriforme N e l’inizio dell’avvolgimento su se stesso del nucleo centrale iniziale di un secondo log.

In questo esempio di realizzazione l’organo mobile 21 viene fatto ruotare secondo la freccia f21 in verso discorde rispetto al verso di rotazione dei rulli avvolgitori 3, 5 e 7. Il movimento dell’organo mobile 21 à ̈ controllato in modo tale che esso vada a pinzare il materiale nastriforme N contro la superficie 28B di maggiore diametro del blocchetto 28 quando viene richiesta l’interruzione del materiale nastriforme N al termine dell’avvolgimento del primo log L che si trova nella culla di avvolgimento 3, 5 e 7. Il movimento à ̈ controllato in modo che la velocità periferica dell’organo mobile 21, cioà ̈ la velocità della superficie 23B dei risalti 23A di ciascun tampone 23 dell’organo mobile 21, sia concorde ma inferiore, ad esempio dal 30 al 70% inferiore, rispetto alla velocità periferica di rotazione del primo rullo avvolgitore 3 e quindi alla velocità di alimentazione del materiale nastriforme N. Quando il materiale nastriforme N viene pinzato fra la superficie 28B del blocchetto 28 e la superficie 23B dei risalti 23A dei tamponi 23, esso viene localmente rallentato, poiché il coefficiente di attrito delle superfici 23B dei risalti 23A dei tamponi 23 à ̈ superiore rispetto al coefficiente di attrito della superficie 28B del blocchetto 28. Per effetto della pinzatura e della differenza di velocità tra tali organi, il materiale nastriforme N assume nella zona della pinzatura la velocità periferica dell'organo mobile 21, inferiore alla velocità nominale di alimentazione del materiale nastriforme N. Per effetto del rallentamento locale del materiale nastriforme N, esso si interrompe, preferibilmente lungo una linea di perforazione realizzata sul materiale nastriforme N in modo di per se noto, in un punto compreso fra la zona di pinzatura ed il rotolo o log L appena formato, la cui velocità periferica continua ad essere sostanzialmente uguale alla velocità nominale di alimentazione del materiale nastriforme.

L’interruzione del materiale nastriforme genera un lembo di coda LC, che termina di avvolgersi sul log L completato, ed un lembo di testa LT (Fig.3A) da cui ha origine il nuovo log.

Come sopra chiarito, la pressione fra i tamponi 23 e la superficie liscia a basso coefficiente di attrito 28B del blocchetto 28 e la differenza di velocità tra gli organi tra cui il materiale nastriforme N viene pinzato provocano uno slittamento localizzato della porzione del materiale nastriforme N adiacente al lembo di testa LT che si forma per effetto dell’interruzione. Nella forma di realizzazione illustrata, per evitare che questo provochi un allentamento del materiale nastriforme N a monte del blocchetto 27, viene attivata l’aspirazione attraverso la fessura aspirante 29 che trattiene il materiale nastriforme aderente al rullo avvolgitore 3. L'aspirazione può essere attivata con adeguato anticipo rispetto all'istante di inizio della fase di interruzione del materiale nastriforme. Per rendere l'aspirazione più tempestiva e precisa, l'interno del rullo avvolgitore 3 può essere suddiviso in due settori, uno solo dei quali, delimitato da paratie radiali, può essere portato in depressione, limitando così il volume di aria da aspirare ed il tempo di intervento dell'aspirazione.

Per effetto della differenza di velocità fra il rullo avvolgitore 3 ed i tamponi 23 dell’organo mobile 21 e per effetto della differenza di coefficiente di attrito fra le superfici 23B (a coefficiente di attrito più alto) e la superficie 28B del blocchetto 28 (a minore coefficiente di attrito), si forma un'ansa LA di materiale nastriforme nella zona compresa tra i tamponi 23 e la superficie laterale del rullo avvolgitore 3 nella zona dei blocchetti 27, 28, come visibile schematicamente in Fig.3A.

Continuando il movimento relativo tra il rullo 3 ruotante a velocità maggiore e l’organo mobile 21 ruotante a velocità minore, il contatto reciproco fra questi due organi si trasferisce in corrispondenza della superficie 27A del blocchetto 27, dietro alla fessura aspirante 29.. Qui, per effetto del maggiore coefficiente di attrito della superficie 27A del blocchetto 27 e della differenza di velocità fra il rullo avvolgitore 3 ed i tamponi 23, inizia a formarsi un nucleo centrale di avvolgimento del log successivo, indicato con L1. In Fig. 4A à ̈ mostrato un forte ingrandimento schematico della zona di inizio di avvolgimento di questo nucleo centrale.

Preferibilmente i risalti 23A dei tamponi 23 sono realizzati in materiale elasticamente cedevole , così che la pressione esercitata dal nucleo L1 sulla superficie dei risalti 23A provoca la deformazione locale dei risalti stessi in corrispondenza del nucleo di inizio avvolgimento del nuovo log L1, come mostrato in Fig.4A.

Il nuovo nucleo L1 avanza lungo il percorso di alimentazione del materiale nastriforme N attorno al primo rullo avvolgitore 3 ad una velocità che à ̈ determinata dalla velocità periferica V3del rullo avvolgitore 3 e dalla velocità periferica V23del tampone 23 dell’organo mobile 21. Il nucleo centrale di avvolgimento del nuovo log L1 avanza quindi verso la superficie 17A della piastra concava 17 ad una velocità che può essere controllata attraverso questi due parametri. Grazie al raggio decrescente della superficie 27A del rullo avvolgitore 3, definita dal blocchetto riportato 27, si forma uno spazio gradualmente crescente per consentire l'aumento del diametro del nucleo iniziale del rotolo L1. Questo, infatti, avanza lungo la superficie del rullo avvolgitore 3 con una velocità più bassa rispetto alla velocità periferica del rullo stesso, così da trovarsi in contatto con il rullo 3 in un punto che si sposta via via dalla fessura di aspirazione 29 all'indietro verso il bordo 27C del blocchetto 27.

In Fig.4A à ̈ visibile il momento in cui il nuovo nucleo avvolgimento del secondo log o rotolo L1 entra in contatto anche con la struttura a pettine 17C del bordo della piastra concava 17A. Si comprende dalla rappresentazione della Fig.4A che continuando il movimento di rotazione del rullo 3 (freccia f3) e del tampone 23 (freccia f21) il nucleo iniziale del nuovo log L1 verrà gradualmente trasferito sulla superficie concava 17A della piastra concava 17. Una volta completato questo trasferimento, il nucleo iniziale del nuovo log L1 perderà il contatto con i tamponi 23 dell’organo mobile 21 e continuerà ad avanzare per rotolamento lungo il canale 19.

Nel canale 19 il nucleo iniziale del nuovo log L1 si trova in contatto da un lato con la superficie stazionaria 17A della piastra concava 17 e dall’altro con la superficie cilindrica 3B del rullo avvolgitore 3. Il centro del nuovo nucleo centrale del log L1 avanza quindi lungo il canale 19 ad una velocità che à ̈ pari alla metà della velocità periferica di rotazione del rullo avvolgitore 3 fino a raggiungere la gola 11.

Il nucleo iniziale del nuovo log L1 viene trasferito senza sollecitazioni o discontinuità dalla superficie concava 17A della piastra concava 17 alla superficie cilindrica del secondo rullo avvolgitore 5 per effetto della penetrazione dei denti 17B nei canali anulari 5B sopra descritti.

Dalla gola 11 il nucleo del secondo rotolo o log L1 continuerà ad aumentare di diametro fino ad entrare in contatto con il rullo avvolgitore 7. Quest’ultimo à ̈ stato precedentemente sollevato per consentire lo scarico lungo una superficie 35, del log L completato e sarà riportato verso il basso per prendere contatto con il nuovo log L1 in fase iniziale di formazione.

In alcune forme di realizzazione, durante il transito lungo il canale 19 del nucleo iniziale del nuovo log L1 la dimensione del canale 19 cioà ̈ la distanza tra la superficie 17A della piastra concava 17 e la superficie 3B del rullo avvolgitore 3 può gradualmente aumentare tramite azionamento controllato del motore 13 per consentire un più agevole accrescimento di diametro del nucleo iniziale del nuovo log L1. In alcuni casi questo graduale aumento di diametro à ̈ dato solo dall'aumento del raggio di curvatura della superficie 17A dalla zona di ingresso alla zona di uscita del canale 19, come mostrato nel disegno, vedasi ad esempio la Fig.5.

Peraltro, l’aumento graduale dell’altezza del canale 19 dovuto alla geometria delle superfici à ̈ ottimale soltanto per un determinato valore dello spessore del materiale nastriforme N avvolto. Se questo spessore à ̈ superiore rispetto a quello per il quale à ̈ stata progettata la curvatura della superficie concava 17A, può rendersi utile o necessario un aumento graduale dell’altezza del canale 19 per effetto dell’allontanamento del rullo avvolgitore 5 rispetto al rullo avvolgitore 3 durante il transito del nucleo iniziale di avvolgimento del secondo log L1, controllato dall'attuatore 13.

Si comprende da quanto sin qui illustrato, che utilizzando un organo mobile 21 per eseguire l’interruzione del materiale nastriforme e l’inizio dell’avvolgimento del nuovo nucleo del log L1 in combinazione con la superficie 17A della piastra concava 17 si ottiene la possibilità di ottimizzare le varie fasi del ciclo di scambio, cioà ̈ di quella parte operativa del ciclo di avvolgimento durante la quale si ha l’interruzione del materiale nastriforme e l’inizio di un nuovo log L1.

La macchina ribobinatrice delle Fig.1 a 9 comprende, oltre agli organi sin qui descritti, anche ulteriori organi meccanici che consentono alla macchina stessa di passare da una modalità operativa per la produzione di log senza anima centrale, secondo la modalità sin qui descritta, alla produzione di log con anima di avvolgimento. Si deve comprendere che per anima di avvolgimento si intende sia un'anima tubolare destinata a rimanere all'interno del log e venire eventualmente tagliata con esso nella suddivisione in singoli rotoli, sia anche un'anima o mandrino estraibile e riciclabile. Nel secondo caso i log prodotti dalla macchina saranno privi di anima di avvolgimento (poiché essa viene estratta dopo l'avvolgimento) ma corredati di un foro assiale.

Il passaggio della macchina ribobinatrice da un assetto operativo all’altro à ̈ illustrato in particolare nelle Figg.7 ed 8.

In alcune forme di realizzazione la macchina ribobinatrice 1 presenta a tale scopo una culla concava 41 che, quando la macchina ribobinatrice si trova nell’assetto per la produzione di log senza anima di avvolgimento, si trova defilata rispetto alla zona di avvolgimento (Fig.1). La culla concava 41 à ̈ in realtà formata preferibilmente da una serie di lamine sagomate tra loro parallele, una sola delle quali essendo visibile nel disegno e le altre essendo sovrapposte ad essa. Le varie lamine sagomate presentano tutte un bordo concavo che forma una superficie concava di rotolamento delle anime di avvolgimento.

Quando la macchina ribobinatrice deve passare dalla produzione di log senza anima di avvolgimento alla produzione di log avvolti attorno ad un’anima o mandrino di avvolgimento, la piastra concava 17 viene allontanata, ad esempio tramite un movimento di rotazione dei bracci 18, nella posizione illustrata in Fig.7, lontano dalla superficie cilindrica del primo rullo avvolgitore 3. Il movimento di oscillazione o rotazione dei bracci 18 può essere comandato un attuatore cilindro-pistone 20 (Fig.7).

Oltre all’allontanamento della piastra concava 17 dal rullo avvolgitore 3, viene eseguito un allontanamento del rullo avvolgitore 5 rispetto al rullo avvolgitore 3, con un aumento della dimensione della gola 11 tra i due rulli avvolgitori 3 e 5. Nel volume o spazio libero che così si genera viene inserita la culla concava 41. Nell’esempio illustrato la culla concava 41 viene traslata secondo la freccia f41 ad esempio spostando una trave 43 di supporto della culla concava 41 stessa, a tale scopo montata su guide (non mostrate). In Fig.8 à ̈ mostrata la posizione finale operativa della culla concava 41 che consente il funzionamento della macchina ribobinatrice per la produzione di log con anima di avvolgimento.

Oltre agli spostamenti sopra descritti, può essere utile sostituire i due blocchetti intercambiabili 27, 28 con due inserti con una superficie esterna cilindrica a sezione circolare di raggio pari al raggio della restante superficie laterale del rullo avvolgitore 3. Vantaggiosamente, i due blocchetti che si utilizzano per il funzionamento con anime o mandrini di avvolgimento presentano ciascuno una superficie suddivisa in bande o fasce alternativamente a basso ed alto coefficiente di attrito, così che una volta montati sul rullo avvolgitore 3, quest'ultimo presenta una superficie cilindrica a raggio sostanzialmente costante e suddivisa in fasce anulari a coefficiente di attrito basso e fasce anulari ad elevato coefficiente di attrito.

Le anime di avvolgimento A vengono alimentate lungo un alimentatore 47. Singole anime di avvolgimento A vengono prelevate da un introduttore di anime 49 dopo che su di esse à ̈ stata applicata una linea longitudinale di collante tramite un applicatore di collante 51. Gli organi 47, 49 e 51 sono di per se noti. La macchina in questo assetto coincide sostanzialmente come struttura e funzionamento a quella descritta in US-A-5,979,818 e pertanto il ciclo di funzionamento non verrà descritto in dettaglio.

Nella modalità di avvolgimento senza anima centrale l'organo mobile 21 svolge la funzione di interruzione del materiale nastriforme e di inizio dell'avvolgimento del nucleo del nuovo log L1, sino al trasferimento di esso nel canale 19 tra la piastra concava stazionaria 17 e il rullo avvolgitore 3. Viceversa, nell'assetto per la produzione di log o rotoli con anima centrale di avvolgimento, lo steso organo mobile 21 serve ancora ad interrompere il materiale nastriforme, ma l'inizio dell'avvolgimento avviene sull'anima centrale e con riferimento a tale azione l'organo 21 non esplica alcuna funzione, se non eventualmente un effetto di accompagnamento del lembo di testa LT verso la nuova anima A di avvolgimento che viene introdotta nel canale formato tra il rullo avvolgitore 3 e la culla 41 a monte (rispetto al verso di avanzamento del materiale nastriforme N) dell'organo mobile 21.

In modo di per se noto, l'interazione tra la culla concava 41 e l'organo mobile 21 à ̈ consentito dal fatto che la prima à ̈ realizzata con una struttura a pettine formata da una pluralità di lamine parallele. In questo modo i tamponi 23 dell'organo mobile 21 possono passare tra lamine adiacenti e entrare nel canale di avanzamento delle anime di avvolgimento A formato tra la superficie concava 41A della culla 41 e la superficie cilindrica 3B del rullo avvolgitore 3.

La Fig.9 mostra schematicamente gli organi che consentono di impartire i movimenti di traslazione od oscillazione degli assi dei rulli avvolgitori 3, 5 e 7. E’ visibile in particolare il motore 13 che comanda il movimento secondo f15 di accostamento ed allontanamento del rullo avvolgitore 5 rispetto al rullo avvolgitore 3. Il movimento di rotazione alternata secondo f9 dei bracci 9 che portano il terzo rullo avvolgitore 7, per consentire l’accostamento e l’allontanamento del rullo 7 rispetto ai rulli 3 e 5 à ̈ impartito tramite una coppia di bielle 53 articolate ad una coppia di manovelle 55 vantaggiosamente comandate ad esempio da un motore elettrico a controllo elettronico non visibile. In alcune forme di realizzazione può anche essere previsto di controllare la posizione dell’asse 3A del rullo avvolgitore 3. A tale scopo il rullo avvolgitore 3 può essere supportato da bracci 57 articolati in 57A. Tramite bielle 59 articolate a manovelle 61, con un motore elettrico a controllo elettronico od altro attuatore idoneo, viene impartito il movimento di rotazione controllato secondo la freccia f57 ai bracci 57 e quindi all’asse 3A di rotazione del rullo avvolgitore 3 attorno all’asse di incernieramento 57A. Il movimento dell’asse di rotazione 3A del rullo avvolgitore 3 può essere utilizzato ad esempio per recuperare la tensione del materiale nastriforme N, per registrare la dimensione della gola 11 tra i rulli avvolgitori 3 e 5 , per modificare o registrare la dimensione del canale 19 tra il rullo avvolgitore 3 e la piastra concava 17 o la culla concava 41, o per altre esigenze operative o di registrazione.

La Fig.10 mostra una variante di realizzazione della macchina secondo l’invenzione. Numeri uguali indicano parti uguali od equivalenti a quelle sin qui descritte. La macchina ribobinatrice, indicata nel suo complesso con 2, à ̈ mostrata in Fig. 1 completa degli altri organi non rappresentati nelle Figg. 1 a 9. In particolare sono mostrati i componenti posti a monte della testa di avvolgimento 1. Con 71 à ̈ indicato il gruppo perforatore. In alcune forme di realizzazione, il gruppo perforatore 71 presenta una trave 73 di supporto di una o più lame 75 cooperanti con lame 77 portate da un rullo ruotante 79. Fra la trave 73 ed il rullo 79 passa il materiale nastriforme N per essere perforato lungo linee di perforazione trasversali. A valle il perforatore 71 à ̈ disposto un rullo di rinvio 81 da cui il materiale nastriforme viene ceduto al primo rullo avvolgitore 3.

In questo esempio di realizzazione a monte del gruppo perforatore 71 Ã ̈ disposto un gruppo di mollettatura 83, di tipo di per se noto e non descritto in maggior dettaglio in questa sede. Il gruppo 83 comprende generalmente una serie di rotelle di mollettatura 85 cooperanti con un rullo di contrasto 87.

Per quanto riguarda la testa di avvolgimento, le differenze tra la forma di realizzazione delle Figg.10 a 14 e la forma di realizzazione delle Figg.1 a 9 sono le seguenti. La piastra concava 17 presenta una estensione maggiore, cioà ̈ si sviluppa per una maggiore lunghezza attorno alla superficie cilindrica del primo rullo avvolgitore 3 a monte della gola 11 definita fra i rulli avvolgitori 3 e 5. L’organo mobile 21 à ̈ incernierato attorno ad un asse 21C che si trova in una posizione diversa rispetto a quella illustrata nelle Figg. 1 a 9. In queste ultime, infatti, l’asse di rotazione 21C dell’organo mobile 21 si trova al di sotto del primo rullo avvolgitore 3, mentre nelle Figg. 10 a 14 l’asse 21C di rotazione dell’organo mobile 21 à ̈ posto a fianco del rullo avvolgitore 3 dal lato opposto rispetto al terzo rullo avvolgitore 7.

Inoltre, in questa forma di realizzazione la culla concava 41 à ̈ supportata girevole attorno all’asse 21C di rotazione dell’organo mobile 21. Essa passa quindi da una posizione non operativa (Figg.10 a 12) ad una operativa (Fig.14) tramite oscillazione attorno all’asse 21C. L’oscillazione comandata da un attuatore cilindro-pistone 42.

In alcune forme di realizzazione può essere previsto anche un organo meccanico 44 di ausilio all’inizio di avvolgimento del materiale nastriforme N attorno ad anime di avvolgimento quando la macchina ribobinatrice si trova nell’assetto della Fig.14. Il funzionamento dell’organo 44 non verrà descritto in maggiori dettaglio in quanto à ̈ noto di per se e maggiori dettagli circa la sua funzione e la sua struttura possono essere dedotti dalla pubblicazione US-A-2009/0272835. L’organo ausiliario può essere utilizzato in alternativa all’applicazione di collante. La macchina può essere corredata del solo organo 44 e priva di applicatore di collante, oppure può comprendere entrambi per lavorare alternativamente con o senza collante. In altre forme di realizzazione l’organo 44 può essere omesso e la macchina può essere realizzata per lavorare esclusivamente con il collante.

La Fig.15 mostra una sezione dell’organo mobile 21 e del secondo rullo avvolgitore 5 secondo una sezione di traccia XV-XV in Fig.11. In Fig.15 sono visibili i vari componenti sin qui descritti oltre ad un motore elettrico 22 di azionamento dell’organo mobile 21. Il moto à ̈ trasmesso dal motore 22 all'organo mobile 21 tramite una cinghia dentata 24 rinviata attorno a pulegge dentate 26A, 26B.

La Fig.16 mostra una variante di realizzazione rispetto alla forma di attuazione mostrata nelle Figg.10 a 15. La differenze tra questa forma di realizzazione e la precedente consiste nella diversa forma dell’organo mobile 21 e nel diverso tipo di movimento che esso compie.

In Fig.16 l’organo mobile 21 non à ̈ dotato di un movimento di rotazione attorno ad un asse 21C, bensì di un movimento oscillatorio ovvero rotatorio alternato attorno a tale asse, come indicato dalla doppia freccia f21. L’organo mobile 21 ruota in verso antiorario (nella figura) per entrare in contatto con il materiale nastriforme N e pinzarlo contro la superficie cilindrica del rullo avvolgitore 3 ed eseguire l’interruzione del materiale nastriforme. Successivamente esso inverte il proprio movimento di rotazione per tornare nella posizione illustrata a tratteggio in Fig.16 e durante il movimento inverso accompagna il nucleo centrale iniziale del nuovo log L1 verso il canale 19 formato anche in questo caso fra il rullo avvolgitore 3 e la superficie concava 17A della piastra concava 17. L’organo mobile 21 in questa configurazione può essere realizzato e controllato come descritto in FI2010A000025 e nella corrispondente domanda internazionale PCT/IT2011/000037, il cui contenuto à ̈ incorporato nella presente descrizione.

Sia l’organo mobile 21 di Fig.16, sia l’organo 21 della forma di realizzazione illustrata nelle Figg.10 a 15 à ̈ dotato di una serie di risalti analoghi ai risalti 23A descritti con riferimento alle Figg.1 a 9, cooperanti con il bordo a pettine 17C della piastra 17, per consentire il trasferimento del nucleo iniziale del rotolo L1 verso il canale 19.

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 (29)

1. “MACCHINA RIBOBINATRICE E METODO PER LA PRODUZIONE DI ROTOLI DI MATERIALE NASTRIFORME†Rivendicazioni 1. Una macchina ribobinatrice per la produzione di rotoli di materiale nastriforme, comprendente un primo rullo avvolgitore (3); una piastra concava (17) sviluppantesi attorno al primo rullo avvolgitore (3), detto primo rullo avvolgitore e detta piastra concava definendo un canale (19) di avanzamento del materiale nastriforme (N); un percorso di avanzamento del materiale nastriforme estendentesi lungo detto canale; a monte di detta piastra concava (17), un organo mobile (21) avente una superficie di pinzatura (23B) cooperante con detto primo rullo avvolgitore (3) per pinzare il materiale nastriforme (N) contro il primo rullo avvolgitore (3); in cui detto organo mobile (21) à ̈ disposto e controllato per pinzare il materiale nastriforme (N) contro la superficie del primo rullo avvolgitore (3) e rallentare il materiale nastriforme tra l’organo mobile (21) e la superficie del primo rullo avvolgitore (3), provocando l’avvolgimento su se stesso di un lembo di testa (LT) per formare un nucleo di avvolgimento di un rotolo (L; L1).
2. 2. Macchina ribobinatrice come da rivendicazione 1, in cui detto organo mobile (21) Ã ̈ disposto e controllato per provocare l'interruzione del materiale nastriforme prima dell'arrotolamento su se stesso del lembo di testa dopo l'interruzione.
3. 3. Macchina ribobinatrice come da rivendicazione 1 o 2, comprendente un secondo rullo avvolgitore (5) tra detto primo rullo avvolgitore (3) e detto secondo rullo avvolgitore (5) essendo definita una gola (11), detta piastra concava (17) sviluppandosi a monte di detta gola (11) e detto percorso di avanzamento del materiale nastriforme (N) estendendosi attraverso detta gola (11).
4. 4. Macchina ribobinatrice come da rivendicazione 1 o 2 o 3, in cui a valle di detta piastra concava (17) Ã ̈ disposta una culla di avvolgimento periferico (3, 5, 7).
5. 5. Macchina ribobinatrice come da una o più delle rivendicazioni precedenti, in cui detto organo mobile (21) à ̈ controllato in modo tale che la superficie di pinzatura (23B) ha una velocità che, quando detta superficie di pinzatura viene premuta contro detto primo rullo avvolgitore (3), à ̈ inferiore rispetto alla velocità perife rica del primo rullo avvolgitore (3).
6. 6. Macchina ribobinatrice come da una o più delle rivendicazioni precedenti, in cui detta piastra concava (17) definisce un bordo di ingresso (17C) cooperante con detto organo mobile (21) per formare una superficie di trasferimento per rotolamento del nucleo iniziale di avvolgimento del rotolo dall’organo mobile () a detta piastra concava (17).
7. 7. Macchina ribobinatrice come da rivendicazione 6, in cui detto bordo di ingresso (17C) della piastra concava (17) ha una forma a pettine cooperante con una pluralità di risalti (23A) di detto organo mobile, detti risalti (23A) penetrando nella struttura a pettine del bordo (17C) della piastra concava (17).
8. 8. Macchina ribobinatrice come da rivendicazioni 3 e 7, in cui detti risalti (23A) formano detta superficie di pinzatura (23B) dell’organo mobile (21).
9. 9. Macchina ribobinatrice come da una o più delle rivendicazioni precedenti, in cui detto primo rullo avvolgitore (3) comprende una superficie laterale definente un risalto longitudinale (28C), estendentesi parallelamente all’asse di detto primo rullo avvolgitore (3) e sporgente radialmente rispetto alla superficie cilindrica del primo rullo avvolgitore (3).
10. 10. Macchina ribobinatrice come da rivendicazione 9, in cui adiacentemente a detto risalto longitudinale (28C) e dietro ad esso rispetto al verso di rotazione, detto primo rullo avvolgitore (3) presenta una prima porzione di superficie laterale (27A) di diametro gradualmente decrescente da detto risalto (28C) e terminante tangenzialmente ad una superficie cilindrica definente una seconda porzione della superficie laterale del primo rullo avvolgitore (3), detta superficie cilindrica definente detta seconda porzione della superficie laterale del rullo avvolgitore avendo un raggio sostanzialmente costante.
11. 11. Macchina ribobinatrice come da rivendicazione 9 o 10, in cui detto primo rullo avvolgitore (3) comprende, sulla superficie laterale ed in prossimità di detto risalto longitudinale (28C), almeno un’apertura aspirante (29).
12. 12. Macchina ribobinatrice come da rivendicazione 11, in cui detta apertura aspirante (29) ha una forma di fessura estendentesi parallelamente all’asse (3A) del primo rullo avvolgitore (3) ed a detto risalto ().
13. 13. Macchina ribobinatrice come da una o più delle rivendicazioni 9 a 12, in cui detto risalto longitudinale (28C) à ̈ formato su un primo blocchetto removibile (28), fissato in una sede (25B) del primo rullo avvolgitore (3).
14. 14. Macchina ribobinatrice come da rivendicazione 13, in cui adiacentemente a detto primo blocchetto removibile (28) e dietro ad esso rispetto al verso di rotazione del primo rullo avvolgitore (3) Ã ̈ disposto un secondo blocchetto removibile (27).
15. 15. Macchina ribobinatrice come da rivendicazioni 12 e 14, in cui detta apertura aspirante (29) Ã ̈ formata tra bordi adiacenti di detto primo blocchetto removibile (28) e di detto secondo blocchetto removibile (27).
16. 16. Macchina ribobinatrice come da una o più delle rivendicazioni 13 a 15, in cui detto secondo blocchetto removibile (27) presenta una superficie esterna con un coefficiente di attrito superiore rispetto al coefficiente di attrito della superficie del primo blocchetto removibile (28).
17. 17. Macchina ribobinatrice come da una o più delle rivendicazioni precedenti, in cui detta piastra concava (17) à ̈ mobile tra una posizione di lavoro, in cui essa definisce detto canale (19) di avanzamento del materiale nastriforme (N), ed una posizione di non lavoro, in cui essa à ̈ posta a distanza dal primo rullo avvolgitore (3).
18. 18. Macchina ribobinatrice come da rivendicazione 17, in cui detta piastra concava (17) à ̈ mobile fra l’una e l’altra di dette posizioni di lavoro e di non lavoro con un movimento di rotazione attorno all’asse del secondo rullo avvolgitore ().
19. 19. Macchina ribobinatrice come da una o più delle rivendicazioni precedenti, comprendente una culla concava (41) posizionabile attorno a detto primo rullo avvolgitore (3), in alternativa a detta piastra concava (17), detta culla concava (41) avendo un raggio di curvatura maggiore rispetto al raggio di curvatura di detta piastra concava (17).
20. 20. Macchina ribobinatrice come da rivendicazione 19, in cui detta culla concava (41) à ̈ montata mobile per assumere alternativamente una posizione di lavoro, in cui essa à ̈ disposta attorno al primo rullo avvolgitore per definire un canale di avanzamento del materiale nastriforme, ed una posizione di non lavoro.
21. 21. Un metodo per avvolgere rotoli di materiale nastriforme (N) senza anima di avvolgimento, comprendente le fasi di: - alimentare un materiale nastriforme attorno ad un primo rullo avvolgitore (3); - avvolgere un primo rotolo (L); - al termine dell’avvolgimento di detto primo rotolo (L), interrompere il materiale nastriforme (N) formando un lembo libero di coda (LC) del primo rotolo (L) ed un lembo libero di testa (LT) di un secondo rotolo (L1); - avvolgere su se stessa una porzione iniziale di detto materiale nastriforme (N), adiacente a detto lembo libero di testa (LT), fra la superficie del primo rullo avvolgitore (3) ed un organo mobile (21), formando un nucleo iniziale di detto secondo rotolo (L1); - trasferire detto nucleo iniziale del secondo rotolo (L1) dall’organo mobile (21) in un canale (19) definito tra il primo rullo avvolgitore (3) ed una piastra concava (17) estendentesi attorno a detto primo rullo avvolgitore (3); - avanzare detto nucleo iniziale del secondo rotolo (L1) facendolo rotolare lungo detto canale (19) in contatto con detta piastra concava (17) e detto primo rullo avvolgitore (3), continuando ad avvolgere attorno ad esso il materiale nastriforme (N).
22. 22. Metodo come da rivendicazione 21, in cui detto materiale nastriforme (N) viene interrotto tramite detto organo mobile (21) per effetto del rallentamento del materiale nastriforme (N) nella zona di pinzatura tra l'organo mobile (23) ed il primo rullo avvolgitore (3).
23. 23. Metodo come da rivendicazione 21 o 22 comprendente la fase di trasferire detto nucleo iniziale del secondo rotolo (L1) dal canale (19) ad una gola (11) definita tra detto primo rullo avvolgitore (3) ed un secondo rullo avvolgitore (5).
24. 24. Metodo come da rivendicazione 23, comprendente la fase di avanzare detto nucleo iniziale del secondo rotolo (L1) attraverso detta gola (11) verso una culla di avvolgimento (3, 5, 7) a valle di detta gola (11) e continuare l’avvolgimento del secondo rotolo in detta culla di avvolgimento (3, 5, 7).
25. 25. Metodo come da una o più delle rivendicazioni 21 a 24, in cui durante l'interruzione del materiale nastriforme (N) e l'inizio della formazione di detto nucleo iniziale del secondo rotolo (L1), la piastra concava (17) rimane sostanzialmente stazionaria e l’organo mobile (21) si muove avvicinandosi alla piastra concava (17).
26. 26. Metodo come da una o più delle rivendicazioni 21 a 25, comprendente la fase di trattenere per aspirazione il materiale nastriforme sul primo rullo avvolgito re in vicinanza del lembo di testa (LT).
27. 27. Metodo come da una o più delle rivendicazioni 21 a 26, comprendente la fase di modificare l’altezza di detto canale durante il rotolamento del nucleo iniziale del secondo rotolo (L1) lungo detto canale (19).
28. 28. Metodo come da una o più delle rivendicazioni 21 a 27, comprendente la fase di definire, tra detto organo mobile (21) e detto primo rullo avvolgitore (3) uno spazio di inizio avvolgimento di detto nucleo iniziale, detto spazio venendo gradualmente aumentato per consentire l’accrescimento del diametro del nucleo iniziale fino al trasferimento del nucleo iniziale in detto canale (19).
29. 29. Metodo come da rivendicazione 28, in cui detto spazio viene definito tra una superficie di pinzatura (23) di detto organo mobile (21) ed una porzione di superficie cilindrica (27A) a sezione non circolare del primo rullo avvolgitore (3), detta porzione di superficie (27A) avendo un diametro gradualmente decrescente.