ITAP20100015A1 - Dispositivo di controllo del tiro di svolgitura di bobine senza flange - Google Patents

Description

DESCRIZIONE

TITOLO: “Dispositivo di controllo del tiro di svolgitura di bobine senza flange†a nome di Brandimarti Domenico residente a San Benedetto del Tronto in Via Tronto

Campo applicativo dell’invenzione.

L’invenzione consiste in un nuovo sistema di frenatura di bobine NUDE cioà ̈ di quelle bobine formate da materiali avvolti su se stessi come carta, plastica, tessuti, guaine, lamiere varie, ecc. e usualmente individuate col termine di bobina, coil, rotolo, gomitolo, ecc. di film, striscie, nastri o lastre in genere.

Il nuovo sistema di frenatura ha lo scopo di contribuire a risolvere l’annoso problema del controllo del tiro di svolgitura di quelle bobine costituite da materiali avvolti su se stessi e quindi di bobine prive di flange laterali di contenimento. Il nuovo dispositivo potrà essere utilmente impiegato nel settore cartotecnico, della gomma, della plastica, dell’imballaggio, tessile, metallurgico, ecc.

Problematiche ancora aperte.

Attualmente esistono svariati sistemi di controllo del tiro di svolgi tura, sistemi che possono essere di tipo meccanico, fluidodinamico od anche elettronico, la quasi totalità di essi che si basa sul principio di frenatura della bobina attraverso un albero assiale di sostegno che deve necessariamente diventare solidale con la bobina stessa e col detto albero che deve essere supportato da due appoggi rotanti per costituire un sistema complesso che molto spesso risulta costoso, incostante, inaffidabile e di incerto funzionamento.

Soluzione alle dette problematiche proposta dalla presente invenzione.

La presente invenzione prevede una modalità di frenatura per attrito radente simile ad un sistema di “Freno a Disco†in cui il disco à ̈ rappresentato dal corpo cilindrico formato dal materiale avvolto nella stessa bobina e le ganasce di frenatura sono costituite da due elementi frenanti contrapposti che strisciano costantemente sugli spigoli delle due estremità esterne della stessa bobina in corso di svolgimento (svolgitura).

Detti elementi di frenatura sono dotati di particolari geometrie di costruzione e di funzionamento tali da conferire loro la possibilità di assicurare condizioni uniformi e costanti dei loro contatti a strisciamento sulla bobina in svolgitura.

Il dispositivo à ̈ applicabile a sistemi di svolgitura di svariati materiali raccolti in bobine nude e che necessitano di un controllo del tiro durante il loro prelievo per alimentare i rispettivi processi di trasformazione.

La presente invenzione semplifica il processo di controllo del tiro di svolgitura sia in termini di costo di investimento sia in termini di costo di manutenzione sia in termini di qualità, continuità, affidabilità ed uniformità di funzionamento.

I dispositivi organizzati secondo i dettami della presente invenzione sono installabili come dispositivi aggiuntivi o in sostituzione di qualsiasi altro dispositivo di frenatura installato sulla quasi totalità dei sistemi di svolgitura di bobine nude presenti sul mercato globale.

Esempio applicativo della presente invenzione.

La figura 1 del disegno mostra un esempio realizzativo di questo nuovo dispositivo per il controllo del tiro di svolgitura di una bobina formata da una lastra di carta avvolta su se stessa intorno ad un anello di cartone. La bobina 1 in svolgitura alimenta una linea di lavorazione in cui la lastra di carta à ̈ trasformata in piattina ripiegata che a sua volta serve a formare manici per borse di carta.

Per chiarezza di rappresentazione nel disegno di Figura 1 sono stati omessi i tratteggi delle parti sezionate.

Il dispositivo à ̈ adattato al controllo del tiro di svolgitura di bobine basse e relativamente leggere e pertanto la sua incastellatura 16 prevede un montaggio con asse orizzontale e col sostegno della bobina da un solo lato attraverso il perno 15 montato a sbalzo.

In questo caso à ̈ previsto che la bobina 1 appoggia e ruota direttamente sull’albero 3 del dispositivo dato il peso esiguo, l’altezza ridotta, le velocità limitate di svolgitura e la buona consistenza dell’anello interno di cartone che può qui fungere da cuscino rotante; nei casi di bobine pesanti il montaggio delle stesse può prevedere l’utilizzo di idonee boccole di supporto rotante interposte tra il foro della bobina e l’albero 3 di sostegno. Come mostrato in Figura 1 le ganasce di frenatura sono organizzate in due gruppi simmetrici composti ognuno dall’organo 8, l’organo 7, gli organi 11 e l’elemento di frenatura 4 oppure 5 e, dato che in questo caso il dispositivo prevede anche la regolazione laterale della bobina, i due detti gruppi di ganasce debbono necessariamente essere solidali con l’albero 3 porta-bobina.

Pertanto ad ogni cambio di bobina à ̈ necessario smontare e rimontare il gruppo portaganascia 4 esterno per scaricare il residuo della vecchia bobina e caricare la nuova.

La manovra di carico della bobina 1 avviene tramite il suo infilaggio sull’albero cavo 3 fino ad appoggiarsi alla ganascia 5, di seguito viene rimontato il gruppo ganascia 4 accostandolo alla bobina 1 appena caricata e fissandolo sull’albero cavo 3 tramite il morsetto dell’organo 8, viene poi reintegrato il collegamento della traversa di rilegatura 9 attraverso i pomelli 6, infine viene applicato l’anello elastico 6 la cui lunghezza à ̈ stata tarata per ottenere la giusta intensità di precarica necessaria per lavorare alle condizioni di frenatura desiderate.

Entrambe le ganasce 4 e 5 di frenatura sono costituite da un elemento di lunghezza appena inferiore al massimo raggio della bobina 1 ed ognuno di questi elementi à ̈ in grado di ruotare intorno al rispettivo organo 7 che a sua volta à ̈ solidale al rispettivo organo 8.

I due organi 10 che assemblano le ganasce di frenatura 4 e 5, sono provvisti di apposito alloggiamento per essere montati sui perni 7 e, tramite i morsetti 11, sono in grado di supportare e fissare ogni singola ganascia in posizione geometrica tale per cui: _ la superficie bombata F di contatto mantiene ad una distanza pressoché costante rispetto all’asse di rotazione del perno 7 lungo l’intero suo sviluppo longitudinale; _ le estremità lontane della superficie bombata F di contatto risultano angolarmente sfasate rispetto all’asse di rotazione del perno 7 e la proiezione di detto sfasamento angolare sarà di modesta ampiezza e darà luogo ad una variazione massima della distanza tra le due superfici F affacciate che, a seconda della grandezza della bobina e del suo materiale costituente, può variare dai 1 a 12mm circa, come indicato dai disegni nelle sezioni A-A e B-B con le quote “H†e “H+(1-12)†.

Con le ganasce 4 e 5 fissate nelle posizioni sghembe e contrapposte come sopra descritto e con l’anello elastico 6 (o altro tipo di attuatore) che provvede a fornire la forza per il loro accostamento reciproco, il dispositivo assicura che i punti di contatto a strisciamento sono sempre localizzati sugli spigoli esterni della bobina 1, ossia punti costantemente localizzati sui bordi esterni delle due testate che variano dal diametro massimo a quello minimo della stessa bobina.

Il risultato finale consiste in una frenatura della bobina in svolgitura che avviene in condizioni geometriche praticamente costanti e quindi il tiro di svolgitura che agisce sulla porzione di lastra di carta dipende dalla reciproca forza di accostamento delle ganasce (4 e 5) la quale à ̈ fornita dall’anello elastico 6 o da altro tipo di attuatore, mentre lo stesso tiro risulta essere indipendente sia dalla dimensione del raggio di svolgitura sia dalla velocità di svolgitura in corso.

Di conseguenza la forza tangenziale di frenatura della bobina 1 risulta essere direttamente proporzionale alla forza erogata dall’attuatore 6 e la stessa risulterà costante nel caso di attuatore a precarica fissa mentre, nel caso di attuatore a forza variabile, detta forza tangenziale di frenatura potrà risultare variabile ed adattabile a diverse esigenze applicative.

La forza di frenatura non risulta essere influenzata dalla velocità relativa tra bobina e ganasce e quindi dal locale riscaldamento dei punti di strisciamento dato che entrambe le superfici coinvolte nel fenomeno esotermico di sfregamento cambiano continuamente: sia le superfici delle ganasce sia le superfici della lastra di carta. Inoltre la carta, che transita una sola volta nei punti di strisciamento, oltre a non consentire a se stessa di raggiungere significativi innalzamenti di temperatura, opera un’azione di continua evacuazione del calore e quindi un’azione di continuo raffreddamento delle ganasce di frenatura.

Oltre ai detti vantaggi il presente dispositivo offre altri vantaggi applicativi quali quello di poter fungere da freno di emergenza qualora alla forza costante di accostamento dell’anello elastico 6 (o di altro tipo di attuatore) si aggiunge una forza ulteriore, erogata dallo stesso o da altro attuatore, di intensità tale da rallentare fino a fermare la rotazione della bobina in un tempo breve a partire dal segnale di “stop di emergenza†o di altro segnale di stop per “rottura carta†ecc.

Altro vantaggio à ̈ quello del presente dispositivo che può fungere anche da controllo laterale della lastra, come l’applicazione presente, dato che la posizione della coppia di ganasce (4 e 5) stabilisce la posizione laterale di svolgitura della lastra e quindi predisponendo l’albero fisso 3 di adeguata traslazione laterale 13 e di relativo attuatore 14, ogni tipo di applicazione organizzata secondo i dettami della presente invenzione può essere integrata del detto Controllo Laterale della svolgitura.

Altra caratteristica applicativa di questo nuovo dispositivo consiste nel poter essere installato a bordo di un albero fisso 3 che a sua volta si trova montato su una incastellatura non statica, come mostrato nel presente ’esempio applicativo, ma sottoposta a movimento. Alcune delle tante applicazioni di questo tipo sono le seguenti: _ il controllo del tiro di bobine di fasce su macchine di bendatura spiralata di tubi e cavi in gomma da vulcanizzare;

_ il controllo del tiro delle bobine di carta su macchine da imballaggio per l’incartamento spiralato di prodotti lunghi e delicati quali Barre cromate, Profili speciali, ecc.;

_ il controllo del tiro delle bobine di carta su macchine cordatrici di corde di carta ritorta; _ il controllo del tiro delle bobine di film di schermatura utilizzate dalle macchine per l’applicazione spiralata della schermatura di cavi di trasmissione dati;

_ il controllo del tiro delle bobine di striscia di gomma cruda utilizzate dagli appositi applicatori per l’applicazione spiralata di strati intermedi di gomma cruda tra i vari rinforzi di tubi di gomma compositi;

_ Ecc.

Claims (1)

1. RIVENDICAZIONI dell’invenzione avente per TITOLO: “Dispositivo di controllo del tiro di svolgitura di bobine senza flange†. 1. Dispositivo di controllo del tiro di svolgitura di bobine formate da materiali avvolti su se stessi e quindi prive di flange esterne di contenimento. Detto dispositivo si basa sul principio del “freno a disco†in cui il disco di frenatura à ̈ il corpo cilindrico formato dallo stesso materiale avvolto e i pattini di frenatura per attrito radente sono due elementi radiali lunghi contrapposti e svergolati 4 e 5, che agiscono costantemente sui due spigoli esterni della bobina, dal suo diametro massimo a quello minimo; 2. Dispositivo secondo la Rivendicazione 1 con i due pattini di frenatura 4 e 5 aventi cadauno le seguenti caratteristiche minime: _ di lunghezza proporzionata al massimo raggio della bobina da frenare, _ di forma allungata e munito di foro longitudinale di incernieramento, _ munito di superficie F di pattinamento dalla forma arrotondata e con caratteristiche superficiali compatibili col materiale da frenare, _ munito di costante sfasamento angolare longitudinale della superficie F che forma un tratto di elica relativamente breve rispetto al passo della stessa elica, _ realizzabile come corpo unico o in più parti assemblate, _ uguale e simmetricamente opposto al pattino coniugato. 3. Dispositivo di frenatura secondo le Rivendicazioni 1÷2 con i pattini di frenatura 4 e 5 che agiscono sotto l’azione di un momento meccanico determinato dalla forza che l’attuatore 6 esercita sul braccio della leva formata dallo stesso pattino il quale à ̈ girevole sul perno 7; 4. Dispositivo secondo le Rivendicazioni 1÷3 con l’attuatore 6 a precarica fissa pretarabile per generare un†̃azione di costante frenatura sulla bobina in svolgimento; 5. Dispositivo secondo le Rivendicazioni 1÷3 con l’attuatore 6 ad azione variabile per generare un’azione variabile di frenatura sulla bobina in svolgimento, azione variabile che può essere effettuata con o senza controllo remoto; 6. Dispositivo secondo le Rivendicazioni 1÷5 in cui la bobina di svolgitura possiede il solo movimento di svolgimento ; 7. Dispositivo secondo le Rivendicazioni 1÷5 in cui la bobina di svolgitura possiede uno o più movimenti oltre a quello proprio di svolgimento; 8. Dispositivo secondo le Rivendicazioni 1÷7 integrato del “Controllo Laterale†della posizione di svolgimento della bobina; 9. Dispositivo secondo le Rivendicazioni 1÷8 con la funzione di “Freno di Emergenza†. Tale funzione di “Freno di Emergenza†può essere la unica funzione di uno specifico dispositivo oppure può costituire funzione aggiuntiva in un dispositivo esistente intensificando l’azione di frenatura con lo stesso attuatore 6 ad azione variabile oppure con un attuatore aggiuntivo; 10. Dispositivo così come rappresentato nei disegni allegati.