ITTO940262A1

ITTO940262A1 - SHAFT FOR SUPPORTING CUT SECTIONS OF THE REEL IN A CUTTING-WINDING MACHINE

Info

Publication number: ITTO940262A1
Application number: IT94TO000262A
Authority: IT
Inventors: Adelio Miglietta
Original assignee: Euromac Costruzioni Meccaniche
Priority date: 1994-04-08
Filing date: 1994-04-08
Publication date: 1995-10-08
Also published as: ITTO940262A0; IT1273117B

Description

DESCRIZIONE dell'invenzione industriale dal titolo: "Albero per il sopporto di sezioni tagliate di bobina in una macchina taglia-bobinatrice" DESCRIPTION of the industrial invention entitled: "Shaft for supporting cut sections of reel in a slitter-winding machine"

DESCRIZIONE DESCRIPTION

La presente invenzione si riferisce ad un albero per il sopporto di sezioni tagliate di bobine in una macchina taglia-bobinatrice e ad una macchina taglia-bobinatrice comprendente un tale albero. The present invention relates to a shaft for supporting cut sections of coils in a slitter-winding machine and to a slitter-winding machine comprising such a shaft.

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 riavvolgere le sezioni tagliate, formando bobine di estensione assiale ridotta rispetto a quella della bobina di partenza. In the present discussion, the term slitting-winding machine means a machine capable of unwinding a reel of web material, for example paper or plastic film, cutting it perpendicular to its axis into two or more sections and rewinding the cut sections, forming reels of reduced axial extension compared to that of the starting coil.

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 riavvolte su alberi diversi secondo una disposizione sfalsata a scacchiera. In particolare le varie sezioni sono riavvolte su rispettive anime tubolari, solitamente di cartone, posizionate coassialmente intorno agli alberi. The cut sections are usually rewound on a pair of distinct shafts, such that contiguous sections in the source reel are rewound on different shafts in a staggered checkerboard arrangement. In particular, the various sections are rewound on respective tubular cores, usually made of cardboard, positioned coaxially around the shafts.

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 da condotti ricavati nel corpo cilindrico ad una sorgente di fluido in pressione, ad esempio aria compressa . More particularly, the present invention relates to a shaft for supporting cut sections of coils, comprising a cylindrical body having on its external surface at least one recess suitable for housing an elastic casing that can be connected by ducts formed in the cylindrical body to a source of fluid. under pressure, for example compressed air.

Secondo la tecnica nota, tali alberi presentano sulla superficie esterna del corpo cilindrico una pluralità di incavi longitudinali, circonferenzialmente equispaziati fra loro e suscettibili di ospitare ognuno un rispettivo involucro elastico gonfiabile a seguito dell'immissione al suo interno dell'aria compressa. According to the known art, these shafts have on the outer surface of the cylindrical body a plurality of longitudinal grooves, circumferentially equidistant from each other and each capable of housing a respective inflatable elastic casing following the introduction of compressed air inside it.

Il gonfiaggio degli involucri determina una dilatazione della loro superficie esterna, che va a schiacciarsi contro la superficie interna delle anime di cartone, su cui si riavvolgono le sezioni tagliate di bobina, impedendo il loro scorrimento rispetto all'albero nel moto di rotazione di quest'ultimo. The inflation of the wrappers determines an expansion of their external surface, which is crushed against the internal surface of the cardboard cores, on which the cut sections of the reel are rewound, preventing their sliding with respect to the shaft in the rotation motion of the latter. last.

Qualora lo spessore del materiale della bobina di origine non sia costante per tutta la larghezza del nastro, ad esempio per imperfezioni di fabbricazione, il riavvolgimento delle sezioni tagliate determina che la loro estensione in senso radiale vari dall'una all'altra, essendo naturalmente maggiore per le sezioni tagliate dalle porzioni della bobina di origine di spessore maggiore. If the thickness of the material of the original reel is not constant over the entire width of the tape, for example due to manufacturing imperfections, the rewinding of the cut sections determines that their radial extension varies from one to the other, being naturally greater for the sections cut from the thicker origin coil portions.

Nello stesso tempo la velocità angolare di rotazione di tutte le sezioni di bobina che si riavvolgono su di uno stesso albero è uguale, poiché il contatto diretto esistente fra gli involucri gonfiati associati all'albero e le anime delle varie sezioni tagliate di bobina impedisce un qualunque scorrimento reciproco. At the same time, the angular speed of rotation of all the reel sections that rewind on the same shaft is the same, since the direct contact existing between the inflated envelopes associated with the shaft and the cores of the various cut reel sections prevents any reciprocal scrolling.

Tutto ciò determina che le velocità tangenziali di avvolgimento in un dato momento del materiale in nastro in corrispondenza delle varie sezioni tagliate di bobina sopportate da uno stesso albero possano essere diverse. Infatti queste velocità tangenziali derivano dal prodotto di una velocità angolare costante per un raggio che può essere variabile in conseguenza delle eventuali variazioni di spessore sopra menzionate. All this determines that the tangential winding speeds of the web material at a given moment in correspondence with the various cut sections of the reel supported by the same shaft can be different. In fact, these tangential velocities derive from the product of a constant angular velocity for a radius which can be variable as a consequence of any changes in thickness mentioned above.

Differenti velocità tangenziali risultano oltremodo dannose,poiché determinano tensioni diverse nelle varie sezioni tagliate di nastro in via di riavvolgimento. Perlomeno alcune di queste tensioni saranno infatti differenti dal valore ideale,provocando un riavvolgimento lasco della relativa sezione tagliata di bobina, se troppo basse, oppure esageratamente compatto, se troppo alte. Different tangential speeds are extremely harmful, since they determine different tensions in the various cut sections of the tape being rewound. At least some of these voltages will in fact be different from the ideal value, causing a loose rewinding of the relative cut section of the reel, if too low, or excessively compact, if too high.

Allo scopo di ovviare al citato inconveniente costituisce oggetto della presente invenzione un albero del tipo sopra indicato e .caratterizzato dal fatto che comprende una pluralità di anelli, aperti lungo una generatrice, disposti l'uno affiancato all'altro intorno alla superficie esterna del suddetto corpo cilindrico e coassialmente rispetto all'asse dell'albero, detti anelli essendo provvisti di mezzi di impegno con il corpo dell'albero suscettibili di consentire l'espansione circonferenziale degli anelli a seguito del gonfiaggio dell'involucro elastico . In order to obviate the aforementioned drawback, the subject of the present invention is a shaft of the type indicated above and characterized by the fact that it comprises a plurality of rings, open along a generatrix, arranged side by side around the external surface of the aforementioned body. cylindrical and coaxially with respect to the axis of the shaft, said rings being provided with means of engagement with the body of the shaft capable of allowing the circumferential expansion of the rings following the inflation of the elastic casing.

Secondo l'invenzione le anime di differenti sezioni tagliate di bobina collocate intorno allo stesso albero non poggiano direttamente sugli involucri gonfiati ma sulla superficie esterna degli anelli. Inoltre, essendo questi ultimi in numero elevato, non si verifica mai la condizione per cui differenti anime poggiano su porzioni differenti di uno stesso anello, mentre si può verificare che una stessa anima poggi su più anelli differenti. According to the invention, the cores of different cut sections of reel placed around the same shaft do not rest directly on the inflated envelopes but on the outer surface of the rings. Furthermore, since the latter are large in number, the condition whereby different cores rest on different portions of the same ring never occurs, while it can occur that the same core rests on several different rings.

Tutto ciò determina che ogni anima è sopportata dall'albero praticamente per l'intero sviluppo circonferenziale ed in modo sostanzialmente autonomo rispetto alle altre anime. E così consentito, qualora lo spessore del nastro avvolto vari in corrispondenza delle varie sezioni tagliate di bobina, uno scorrimento indipendente e omogeneo di ciascuna anima rispetto all'albero. All this determines that each core is supported by the tree practically for the entire circumferential development and in a substantially autonomous way with respect to the other cores. Thus, when the thickness of the wound tape varies in correspondence with the various cut sections of the reel, an independent and homogeneous sliding of each core with respect to the shaft is allowed.

E'pertanto possibile mantenere costante la velocità tangenziale delle varie sezioni tagliate di nastro che si riavvolgono intorno ad uno stesso albero. Ad esempio ad uno spessore maggiore del dovuto del nastro in corrispondenza di una certa sezione tagliata di nastro, che comporta un aumento indebito del raggio della bobina che si riavvolge, corrisponde infatti automaticamente un rallentamento della sua velocità angolare, dovuta ad uno scorrimento dell'anima sulla superficie degli anelli, in modo che il prodotto delle due quantità resti costante. It is therefore possible to maintain constant the tangential speed of the various cut sections of tape that rewind around the same shaft. For example, a greater thickness of the tape than due in correspondence with a certain cut section of tape, which involves an undue increase in the radius of the rewinding reel, in fact automatically corresponds to a slowing down of its angular speed, due to a sliding of the core. on the surface of the rings, so that the product of the two quantities remains constant.

La costanza della velocità tangenziale di riavvolgimento determina quindi una sostanziale costanza della tensione a cui sono sottoposte le varie sezioni tagliate di nastro, che può così essere fatta coincidere in ogni momento con il valore ottimale. The constancy of the rewinding tangential speed therefore determines a substantial constancy of the tension to which the various cut sections of tape are subjected, which can thus be made to coincide at any time with the optimum value.

Come materiale per la realizzazione degli anelli si utilizza preferibilmente un metallo, in particolare l'acciaio, tale da consentire un corretto scorrimento delle anime, realizzate di solito di cartone, sulla superficie esterna dell'anello. As a material for making the rings, a metal is preferably used, in particular steel, such as to allow correct sliding of the cores, usually made of cardboard, on the outer surface of the ring.

Costituisce un ulteriore oggetto della presente invenzione una macchina taglia-bobinatrice comprendente almeno un albero del tipo sopra indicato. A further object of the present invention is a slitting-winding machine comprising at least one shaft of the type indicated above.

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: Further advantages and characteristics of the present invention will become evident from the detailed description that follows, made with reference to the attached drawings, provided purely by way of non-limiting example, in which:

la figura 1 é una vista prospettica di una macchina taglia-bobinatrice comprendente una coppia di alberi secondo l'invenzione, Figure 1 is a perspective view of a slitting-winding machine comprising a pair of shafts according to the invention,

la figura 2 é una vista in elevazione laterale della macchina di figura 1, Figure 2 is a side elevation view of the machine of Figure 1,

la figura 3 é una vista in sezione di uno degli alberi secondo la linea III-III di figura 1, Figure 3 is a sectional view of one of the shafts along the line III-III of Figure 1,

la figura 4 é una vista in pianta dell'albero di figura 3, e Figure 4 is a plan view of the tree of Figure 3, and

la figura 5 é una vista in sezione secondo la linea V-V di figura 4. Figure 5 is a section view along the line V-V of Figure 4.

Con il numero di riferimento 10 è indicata nelle figure 1 e 2 una macchina taglia-bobinatrice in se nota e descritta in questa sede solo per sommi capi. The reference number 10 indicates in Figures 1 and 2 a cutting-winding machine known per se and described herein only briefly.

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. The machine 10 comprises a support frame 12, on which a first shaft 14 is pivoted, which can be rotated and adapted to support a reel 16 of web material to be unwound.

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. On the frame 12 there are also mounted a plurality of return rollers 18 of the strip 20 unwound from the reel 16 and a cutting shaft 22 which supports longitudinally spaced apart a plurality of knives, not visible in the figures, capable of cutting the strip into several sections. 20 in directions parallel to the length of the latter and perpendicular to the axes of the first shaft 14 and of the deflection rollers 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 di nastro tagliato, formando una pluralità di bobine 28 di estensione assiale ridotta rispetto alla bobina originaria 16. Finally, hinged on the frame 12 is a pair of rewinding shafts 24 provided with means capable of causing their rotation and on which tubular cores 26, usually made of pressed cardboard, are positioned longitudinally spaced from each other. A respective section of cut tape is wound around each core 26, forming a plurality of coils 28 of reduced axial extension with respect to the original coil 16.

Ciascun albero di riavvolgimento 24 comprende (fig. 3, 4 e 5) un corpo cilindrico 30 che presenta, sulla sua superficie esterna, una pluralità di scanalature 32 circonferenzialmente equispaziate, di sezione rettangolare ed intervallate da incavi longitudinali 34. Sia le scanalature 32 che gli incavi 34 si estendono rettilineamente e parallelamente all'asse dell'albero 24. Each rewinding shaft 24 comprises (fig. 3, 4 and 5) a cylindrical body 30 which has, on its external surface, a plurality of grooves 32 circumferentially equally spaced, of rectangular section and interspersed with longitudinal grooves 34. Both the grooves 32 and the recesses 34 extend straight and parallel to the axis of the shaft 24.

Ciascun incavo 34 ospita un rispettivo involucro elastico 36 collegato da un rispettivo condotto radiale 38, praticato nel corpo cilindrico 30, ad un condotto 40 coassiale con l'asse dell'albero 24 e suscettibile di essere collegato ad una sorgente di fluido in pressione, ad esempio aria compressa. Each recess 34 houses a respective elastic casing 36 connected by a respective radial duct 38, made in the cylindrical body 30, to a duct 40 coaxial with the axis of the shaft 24 and capable of being connected to a source of fluid under pressure, to compressed air example.

Ogni albero 24 comprende inoltre una pluralità di anelli 42, realizzati preferibilmente di un metallo quale l'acciaio, aperti lungo una generatrice 44, e disposti l'uno affiancato all'altro intorno alla superficie esterna del corpo cilindrico 30 e coassialmente rispetto all'asse dell'albero 24. Each shaft 24 also comprises a plurality of rings 42, preferably made of a metal such as steel, open along a generatrix 44, and arranged side by side around the outer surface of the cylindrical body 30 and coaxially with respect to the axis shaft 24.

Ciascun anello 42 presenta, in corrispondenza della generatrice aperta 44, bordi 46 risvoltati radialmente verso l'asse dell'albero 24 e suscettibili di impegnarsi con gioco in una delle scanalature 32 praticate sulla superficie esterna del corpo cilindrico 30. Each ring 42 has, in correspondence with the open generatrix 44, edges 46 turned radially towards the axis of the shaft 24 and capable of engaging with play in one of the grooves 32 made on the external surface of the cylindrical body 30.

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. In the operation of the machine 10 (figs. 1 and 2), the tape 20 which is unwound by hand from the reel 16 is cut into several sections perpendicular to the axis of the reel 16 by the knives mounted on the shaft 22.

Quindi le sezioni tagliate del nastro 20 formano le bobine 28 a seguito del loro riavvolgimento intorno ad una rispettiva anima 26 posizionata su uno degli alberi 24, che vengono fatti ruotare intorno al proprio asse. Then the cut sections of the tape 20 form the reels 28 following their rewinding around a respective core 26 positioned on one of the shafts 24, which are made to rotate around their own axis.

Le anime 26 sono disposte sui due alberi di riavvolgimento 24 secondo una disposizione a scacchiera, in modo tale per cui sezioni di nastro 20 adiacenti nella bobina originaria 16 siano avvolte su differenti alberi 24. The cores 26 are arranged on the two rewinding shafts 24 according to a checkerboard arrangement, in such a way that adjacent sections of tape 20 in the original reel 16 are wound on different shafts 24.

L'impegno fra le anime 26 ed il relativo albero 24 si determina a seguito del gonfiaggio degli involucri 36 mediante aria compressa fatta affluire (fig. 3) attraverso i condotti 38, 40 e che provoca l’espansione circonferenziale degli anelli 42 che si schiacciano contro la superficie interna delle anime 26. Questa espansione è contrastata dalla rigidità delle anime 26 e limitata ad un valore massimo determinato dall'ampiezza delle scanalature 32, contro le cui pareti 48 aventi andamento radiale vanno infine in battuta i bordi risvoltati 46 della generatrice aperta 44 dell’anello 42. The engagement between the cores 26 and the relative shaft 24 is determined following the inflation of the casings 36 by means of compressed air made to flow (fig. 3) through the ducts 38, 40 and which causes the circumferential expansion of the rings 42 which crush. against the internal surface of the cores 26. This expansion is contrasted by the rigidity of the cores 26 and limited to a maximum value determined by the width of the grooves 32, against whose walls 48 having a radial course the turned edges 46 of the open generatrix finally abut 44 of ring 42.

I bordi risvoltati 46 possono essere inseriti in una qualunque delle scanalature 32. Come si può constatare dalla figura 4 conviene inserire i bordi 46 di anelli adiacenti 42 in scanalature 32 differenti . The turned-up edges 46 can be inserted into any of the grooves 32. As can be seen from Figure 4, it is convenient to insert the edges 46 of adjacent rings 42 in different grooves 32.

Gli anelli 42 hanno estensione assiale piuttosto ridotta, in modo tale per cui nessuno di essi funge da appoggio contemporaneamente per due o più anime 26 contigue. In questo esempio anzi si verifica l'opposto, e cioè che una stessa anima 26 poggia su più anelli differenti 42, come si può vedere in figura 4. The rings 42 have a rather reduced axial extension, so that none of them acts as a support at the same time for two or more contiguous cores 26. In this example, the opposite occurs, namely that the same core 26 rests on several different rings 42, as can be seen in Figure 4.

In questo modo ogni anima 26 si impegna con l'albero 24 indipendentemente dalle altre. In particolare se, a causa di variazioni anomale dello spessore del nastro 20 della bobina originaria 16 nel senso della larghezza, l’ingombro in senso radiale delle sezioni tagliate di bobina 28 che si avvolgono su di uno stesso albero 24 cresce in modo differente, si determina un differente scorrimento delle varie anime 26 rispetto agli anelli 42 della porzione di albero 24 intorno a cui sono rispettivamente infilate. In this way each soul 26 engages with the tree 24 independently of the others. In particular, if, due to anomalous variations in the thickness of the tape 20 of the original reel 16 in the direction of the width, the space occupied in the radial direction of the cut sections of reel 28 which are wound on the same shaft 24 grows differently, it is causes a different sliding of the various cores 26 with respect to the rings 42 of the shaft portion 24 around which they are respectively inserted.

Ad esempio, se il raggio di una delle bobine 28 cresce di più di quello delle altre, si determina uno scorrimento maggiore fra la sua anima 26 e gli anelli 42 sulla quale poggia, con un rallentamento della sua velocità angolare. For example, if the radius of one of the coils 28 increases more than that of the others, a greater sliding is determined between its core 26 and the rings 42 on which it rests, with a slowing down of its angular velocity.

In questo modo si mantiene costante in ogni momento per le varie bobine 28 associate ad uno stesso albero 24 la velocità tangenziale di riavvolgimento, che è data dal prodotto della velocità angolare per il raggio di ciascuna bobina 28. In this way, the tangential rewinding speed, which is given by the product of the angular velocity times the radius of each reel 28, is kept constant at all times for the various reels 28 associated with the same shaft 24.

E 'quindi possibile scegliere la coppia impartita a ciascun albero 24, in modo da determinare una velocità tangenziale uguale in ogni istante per tutte le bobine 28 che si riavvolgono sullo stesso albero 24 ed a cui è associata la tensione ottimale nelle varie sezioni di nastro 20 che si riavvolgono. It is therefore possible to choose the torque imparted to each shaft 24, so as to determine a tangential speed equal at any moment for all the reels 28 which rewind on the same shaft 24 and to which the optimum tension is associated in the various sections of the belt 20. that rewind.

Si evitano così gli inconvenienti connessi ad un riavvolgimento troppo lasco o troppo compatto delle bobine 28, che sarebbero determinati da tensioni di riavvolgimento non corrette. In this way, the drawbacks connected with a too slack or too compact rewinding of the reels 28, which would be caused by incorrect rewinding voltages, are avoided.

Naturalmente, fermo restando il principio dell'invenzione, i particolari di costruzione e le forme di attuazione potranno ampiamente variare rispetto a quanto descritto ed illustrato, a puro titolo di esempio, senza per questo uscire dal suo ambito. Naturally, the principle of the invention remaining the same, the details of construction and the embodiments may widely vary with respect to what has been described and illustrated, purely by way of example, without thereby departing from its scope.

In particolare l'estensione assiale di ciascun anello 42 e quindi il loro numero per una data lunghezza di albero 24 possono essere scelti tenendo presente che occorre almeno un anello 42 per ciascuna sezione di bobina 28. Ovviamente quanto maggiore verrà scelto il numero degli anelli 42, tanto maggiore sarà la flessibilità di impiego dell'albero 24, permettendo di riavvolgevi intorno un numero al limite corrispondente di bobine 28. In particular, the axial extension of each ring 42 and therefore their number for a given shaft length 24 can be chosen bearing in mind that at least one ring 42 is required for each section of coil 28. Obviously the greater the number of rings 42 is chosen. , the greater the flexibility of use of the shaft 24 will be, allowing you to rewind around a number at the corresponding limit of reels 28.

Claims

CLAIMS 1. Shaft (24) for supporting cut sections of reel (28) in a slitting-winding machine (10), comprising a cylindrical body (30) having on its outer surface at least one recess (34) suitable for housing a casing elastic (36) connectable by ducts (38, 40) formed in the cylindrical body (30) to a source of fluid under pressure, said shaft (24) being characterized in that it comprises a plurality of rings (42), open along a generatrix (44), arranged side by side around the external surface of the body (30) and coaxially with respect to the axis of the shaft (24), said rings (42) being provided with means of engagement with the body (30) of the shaft (24) capable of allowing the circumferential expansion of the rings following the inflation of the elastic casing (36) .

2. Shaft (24) according to claim 1, characterized in that each ring (42) has, in correspondence with the open generatrix (44), edges (46) turned radially towards the axis of the shaft (24) and capable of engaging with play in a groove (32) made on the outer surface of the shaft (24) parallel to its axis.

Shaft (24) according to claim 2, characterized in that the body (30) has on its external surface a plurality of grooves (32) circumferentially equally spaced and interspersed with longitudinal grooves (34), made on the external surface of the shaft (24) parallel to its axis and capable of housing a respective elastic casing (36).

4. Shaft (24) according to claim 3, characterized in that each elastic casing (36) is connected by a respective radial duct (38), made in the cylindrical body (30), to a duct (40) coaxial with the shaft axis (24) and capable of being connected to a source of fluid under pressure.

5. Shaft (24) according to any one of the preceding claims, characterized in that said rings (42) are made of metal, in particular of steel.

6. Slitting-winding machine (10) comprising a shaft (24) according to any one of the preceding claims.