IT201800011039A1

IT201800011039A1 - Dispositivo di segnalazione della rottura di fili in un impianto manifatturiero

Info

Publication number: IT201800011039A1
Application number: IT102018000011039A
Authority: IT
Inventors: Davide Viola; Marco Viola; Andrea Viola
Original assignee: M D Viola Macch S R L
Priority date: 2018-12-12
Filing date: 2018-12-12
Publication date: 2020-06-12

Description

DESCRIZIONE

annessa a domanda di brevetto per BREVETTO D’INVENZIONE INDUSTRIALE avente per titolo:

“Dispositivo di segnalazione della rottura di fili in un impianto manifatturiero”

Campo dell’invenzione

La presente invenzione ha per oggetto un dispositivo di segnalazione della rottura di fili in un impianto manifatturiero, preferibilmente in un impianto per la produzione di articoli compositi a strati. La presente invenzione ha anche per oggetto un dispositivo per alimentare fili in un impianto per la produzione di articoli compositi a strati.

In particolare, la presente invenzione si colloca preferibilmente ma non esclusivamente nell’ambito della produzione di articoli compositi a strati formati da fogli di tessuto e/o tessuto non tessuto (TNT) ed eventuali ulteriori elementi tali da conferire agli articoli le volute proprietà (come ad esempio: impermeabilità, assorbimento, traspirabilità, elasticità, etc.).

Ad esempio, fili elastici servono a conferire la voluta elasticità a detti articoli o a parti di essi. Tali articoli possono ad esempio essere articoli di abbigliamento. Preferibilmente ma non esclusivamente, la presente invenzione si colloca nell’ambito delle linee di produzione di articoli igienico-sanitari, quali assorbenti, pannolini, pannoloni per adulti, salva-slip, etc., il cui confezionamento viene eseguito a partire da diversi semilavorati, tra i quali materiali in nastro avvolti in bobina, quali, ad esempio, polietilene, tessuto non tessuto, ovatta di cellulosa (tissue) e fili, preferibilmente elastici (ad esempio formati da fibre di poliuretano) anch’essi avvolti in bobine.

Stato della tecnica

Nelle linee di produzione di articoli igienici i materiali in nastro sono svolti dalle rispettive bobine per essere successivamente alimentati a stazioni di lavorazione che provvedono, ad esempio, ad abbinarli ad altri materiali, a tagliarli a misura etc..

Ad esempio, è noto convogliare due nastri ed una pluralità di fili elastici attraverso una coppia di rulli controrotanti, in modo da incollare i fili elastici e disporli tra i due nastri prima dell’ingresso attraverso i rulli e formare in questo modo un semilavorato elastico composto da detti due nastri e dai fili elastici frapposti in uscita dai citati due rulli. I fili elastici sono inoltre mantenuti in trazione in modo da conferire al semilavorato ed agli articoli finiti le volute proprietà elastiche. L’allungamento percentuale necessario per ottenere tali proprietà elastiche dell’articolo finito può essere vicino all’allungamento a rottura del filo elastico, che per le fibre poliuretaniche può essere compreso ad esempio tra il 200% e l’800%.

Nelle odierne linee di produzione, in cui il numero di nastri, fili ed altri componenti gestiti e lavorati è in continuo aumento per produrre articoli sempre più complessi, il numero e l’ingombro delle bobine di fili elastici è tale da doverle disporre lontane dalla zona di accoppiamento ai nastri.

Scopo dell’invenzione

La Richiedente ha notato che i fili devono compiere un percorso molto lungo e per un tempo di transito elevato prima di essere abbinati ai nastri ed eventualmente ad altri elementi. Ad esempio, il percorso dei fili dalle bobine fino ai rulli controrotanti può essere anche di decine di metri per un tempo di transito di qualche secondo durante il quale i fili sono mantenuti in tensione.

La Richiedente ha osservato che le elevate sollecitazioni (in termini di valore e tempo) alle quali i fili sono sottoposti causano molto di frequente la loro rottura con conseguente fermo macchina necessario per riparare il filo e quindi perdita di produttività della linea.

Inoltre, la Richiedente ha notato che la collocazione remota (a volte sopra la linea di produzione) delle bobine dei fili è tale da rendere lungo e complesso l’intervento degli operatori nel caso di rottura (che devono ispezionare l’intero percorso del filo per trovare il punto di rottura), con conseguente ulteriore perdita di produttività della linea.

In tale ambito, la Richiedente si è dunque posta l’obiettivo di proporre un dispositivo di segnalazione della rottura di fili, preferibilmente ma non esclusivamente in un impianto per la produzione di articoli compositi a strati, che evidenzi prontamente la rottura di uno o più fili e permetta l’agevole individuazione del o dei fili spezzati da parte degli operatori (e quindi la successiva riparazione).

In particolare, la Richiedente si è posta l’obiettivo di proporre un dispositivo di segnalazione che possa operare su una pluralità di fili fra loro accostati, anche molto vicini gli uni agli altri.

La Richiedente si è anche posta l’obiettivo di proporre un dispositivo di segnalazione che sia strutturalmente semplice, affidabile, economico e facile da gestire e manutenere.

La Richiedente si è anche posta l’obiettivo di proporre un dispositivo di segnalazione che possa essere facilmente implementato negli impianti per la produzione di articoli compositi a strati, anche in quelli esistenti, senza dover drasticamente modificare le altre parti e meccanismi dell’impianto.

Sommario dell’invenzione

La Richiedente ha trovato che tali obiettivi e scopi ulteriori possono essere ottenuti implementando un dispositivo di segnalazione in accordo con la presente invenzione, del tipo rivendicato nelle annesse rivendicazioni e/o descritto nei seguenti aspetti.

In particolare, la Richiedente ha trovato che tali obiettivi e scopi ulteriori possono essere ottenuti tramite una batteria di bilancieri, ciascuno dei quali assume una posizione di riposo o una posizione di segnalazione in funzione dell’impegno o meno con un filo teso sopra di esso. La distribuzione della massa di ciascun bilanciere è tale da portare e mantenere detto bilanciere nella posizione di segnalazione in assenza del filo teso agente su di esso.

In particolare, in accordo con un primo aspetto, la presente invenzione è relativa ad un dispositivo di segnalazione della rottura di fili in un impianto manifatturiero, preferibilmente in un impianto per la produzione di articoli compositi a strati.

Il dispositivo di segnalazione comprende: un corpo di supporto; una serie/pluralità di bilancieri montati sul corpo di supporto, reciprocamente accostati ed oscillanti attorno ad un comune asse.

Ciascuno dei bilancieri comprende un’estremità di testa, configurata per entrare in contatto con un rispettivo filo teso di una pluralità di fili passanti sopra a detti bilancieri, ed un’estremità di coda opposta all’estremità di testa.

Ciascuno dei bilancieri è mobile attorno all’asse comune indipendentemente dagli altri bilancieri tra una prima posizione, in cui l’estremità di testa è abbassata per azione del filo teso agente su detta estremità di testa, ed una seconda posizione, in cui l’estremità di testa è sollevata in assenza di detto filo teso e sotto l’azione del peso del bilanciere agente su un centro di massa di detto bilanciere posto tra l’asse comune e l’estremità di coda.

In accordo con un secondo aspetto, la presente invenzione è relativa ad un dispositivo per alimentare fili, preferibilmente in un impianto manifatturiero, preferibilmente in un impianto per la produzione di articoli compositi a strati.

Il dispositivo comprende: una pluralità di porta-bobina per rispettivi fili avvolti in bobina ed almeno un rullo svolgitore motorizzato associato ai porta-bobina; una coppia di superfici di trasporto contrapposte configurate per ricevere tra loro e per unire almeno un materiale in nastro con detti filo svolti dalle bobine.

Un dispositivo di segnalazione, secondo il primo aspetto o secondo uno o più degli aspetti seguenti, è operativamente posizionato tra il rullo svolgitore motorizzato e la coppia di superfici di trasporto contrapposte.

In accordo con un terzo aspetto, la presente invenzione è relativa ad un impianto manifatturiero per la produzione di articoli compositi a strati.

L’impianto comprende almeno un dispositivo di segnalazione secondo il primo aspetto e/o secondo uno o più degli aspetti seguenti e/o almeno un dispositivo per alimentare fili in accordo con il secondo aspetto e/o secondo uno o più degli aspetti seguenti.

In un aspetto, l’impianto comprende:

una pluralità di porta-bobina per rispettive bobine di materiali in nastro (come, ad esempio, polietilene, tessuto non tessuto, ovatta di cellulosa);

una pluralità di dispositivi di trasporto e rinvio definenti rispettivi percorsi per detti materiali in nastro;

una pluralità di dispositivi di unione agenti lungo detti percorsi per unire tra loro detti materiali in nastro ed eventuali ulteriori elementi e formare un semilavorato continuo;

almeno un dispositivo di taglio per tagliare detto semilavorato continuo e formare articoli compositi a strati;

almeno un dispositivo di segnalazione secondo il primo aspetto e/o secondo uno o più degli aspetti seguenti e/o almeno un dispositivo per alimentare fili in accordo con il secondo aspetto e/o secondo uno o più degli aspetti seguenti.

La Richiedente ha verificato che la soluzione secondo l’invenzione permette innanzitutto di incrementare la produttività degli impianti e dei processi di produzione degli articoli a strati grazie alla pronta individuazione e conseguente riparazione dei fili che si rompono durante la produzione.

La Richiedente ha infatti verificato che per l’operatore è immediato percepire visivamente la rottura di un filo ed individuarlo grazie all’estremità di testa del bilanciere che sporge dalla batteria/pluralità di bilancieri.

La Richiedente ha anche verificato che il dispositivo secondo l’invenzione è efficace poiché permette di gestire e segnalare con precisione e sicurezza la rottura di fili che scorrono fra loro paralleli e relativamente vicini gli uni agli altri.

La Richiedente ha verificato che la soluzione secondo l’invenzione è strutturalmente semplice e quindi affidabile e sicura, dal momento che il movimento dei bilancieri verso la posizione di segnalazione è causato dal proprio peso, in particolare dalla propria distribuzione di massa, in mancanza della forza generata dal filo che si è rotto.

Ulteriori aspetti dell’invenzione sono qui di seguito descritti.

In un aspetto, gli articoli compositi a strati sono articoli igienico-sanitari, come ad esempio ma non esclusivamente: assorbenti, pannolini, pannoloni per adulti, salvaslip.

In un aspetto, gli articoli compositi a strati sono articoli di abbigliamento o accessori. In un aspetto, i fili sono elastici.

In un aspetto, i fili elastici comprendono o sono formati da fibre sintetiche, preferibilmente di poliuretano, ad esempio noto con i nomi di Lycra<®>, Spandex, Elastam.

In un aspetto, i fili elastici presentano un allungamento percentuale a rottura maggiore di o uguale a 200%, preferibilmente maggiore di o uguale a 400%.

In un aspetto, i fili elastici presentano un allungamento percentuale a rottura minore di o uguale a 800%, preferibilmente minore di o uguale a 600%.

In un aspetto, detto metodo permette di realizzare porzioni elastiche di detti articoli compositi a strati.

In un aspetto, i fili sono alimentati in parallelo.

In un aspetto, i fili elastici alimentati in parallelo sono almeno dieci, preferibilmente almeno venti, più preferibilmente qualche decina, preferibilmente per ciascuna porzione elastica da fabbricare.

In un aspetto, una distanza tra due fili elastici adiacenti alimentati in parallelo è compresa tra 5mm e 20mm.

In un aspetto, una distanza tra due estremità di testa di due bilancieri adiacenti è compresa tra 5mm e 20mm.

La Richiedente ha verificato che il dispositivo di segnalazione secondo l’invenzione permette di funzionare correttamente anche in impianti destinati a realizzare articoli con fili fra loro molto ravvicinati.

In un aspetto, il dispositivo di segnalazione comprende un circuito elettrico.

In un aspetto, nella seconda posizione, ciascuno dei bilancieri chiude o apre un contatto di detto circuito.

In un aspetto, nella seconda posizione, ciascuno dei bilancieri innesca un segnale di allarme.

In un aspetto, nella seconda posizione, ciascuno dei bilancieri innesca un segnale di blocco dell’impianto o di almeno parte di detto impianto.

Oltre alla segnalazione visiva per l’operatore, il dispositivo secondo l’invenzione fornisce un sistema di sicurezza automatico all’impianto.

In un aspetto, il dispositivo di segnalazione comprende un albero sviluppantesi lungo l’asse comune ed i bilancieri sono infulcrati su detto albero.

In un aspetto, l’albero è montato sul corpo di supporto.

In un aspetto, l’albero è fisso rispetto al corpo di supporto ed i bilancieri possono oscillare rispetto a detto albero.

In un aspetto, ciascuno dei bilancieri presenta una sagoma appiattita.

In un aspetto, ciascuno dei bilancieri si estende ortogonale all’albero.

In un aspetto, una prima barra è montata sul telaio di supporto e al di sotto delle estremità di testa della serie di bilancieri.

In un aspetto, nella prima posizione il bilanciere poggia contro la prima barra.

La prima barra svolge una funzione di finecorsa per i bilancieri spostati nella prima posizione.

In un aspetto, una seconda barra è montata sul telaio di supporto e al di sotto delle estremità di coda della serie di bilancieri.

In un aspetto, nella seconda posizione il bilanciere poggia contro la seconda barra. La seconda barra svolge una funzione di finecorsa per i bilancieri spostati nella seconda posizione.

In un aspetto, l’albero, la prima barra e la seconda barra sono collegati a o fanno parte del circuito elettrico.

In un aspetto, i bilancieri sono elettricamente in contatto con l’albero.

In un aspetto, l’albero è isolato e senza alcun collegamento elettrico.

In un aspetto, nella prima posizione, il bilanciere poggia contro la prima barra ed il circuito elettrico è aperto.

In un aspetto, nella seconda posizione, il bilanciere poggia contro la seconda barra e chiude il circuito elettrico.

In un aspetto, il corpo di supporto comprende una base e due pareti laterali.

In un aspetto, la serie di bilancieri è disposta tra dette due pareti laterali.

In un aspetto, l’albero è vincolato a dette due pareti laterali e si estende tra dette due pareti laterali.

In un aspetto, la prima barra è vincolata a dette due pareti laterali e si estende tra dette due pareti laterali.

In un aspetto, la seconda barra è vincolata a dette due pareti laterali e si estende tra dette due pareti laterali.

In un aspetto, si prevede di far lavorare solo alcuni dei bilancieri della pluralità/serie quando i fili della rispettiva pluralità sono meno di detti bilancieri.

In un aspetto, si prevede di rendere elettricamente inattivi i bilancieri che non lavorano.

In un aspetto, rendere elettricamente inattivi i bilancieri che non lavorano comprende: porre un elemento elettricamente isolante tra l’estremità di coda di ciascuno di detti bilancieri inattivi e la seconda barra.

In un aspetto, l’elemento elettricamente isolante è un anello di materiale isolante, ad esempio polimerico, posto attorno alla seconda barra ed in corrispondenza di ciascun bilanciere inattivo.

In un aspetto, ciascuna estremità di testa presenta una scanalatura per il passaggio e la guida di un filo teso quando il bilanciere è nella prima posizione.

In un aspetto, ciascuna scanalatura si apre verso l’alto.

In un aspetto, ogni bilanciere presenta una sagoma a L.

In un aspetto, il comune asse attraversa i tratti più lunghi della L di ogni bilanciere. In un aspetto, l’estremità di testa è definita da un’estremità del tratto più corto della L.

In un aspetto, il tratto più corto della L è rivolto verso l’alto.

In un aspetto, il dispositivo per alimentare fili comprende un dispositivo di controllo comprendente almeno una superficie di trasporto motorizzata.

In un aspetto, la superficie di trasporto motorizzata è operativamente disposta tra il rullo svolgitore motorizzato e la coppia di superfici di trasporto contrapposte per agire sui fili estendentisi tra il rullo svolgitore motorizzato e la coppia di superfici di trasporto contrapposte.

In un aspetto, il dispositivo di controllo è configurato e/o programmato per impostare e/o regolare una velocità lineare della superficie di trasporto motorizzata in modo da conferire ai fili un primo allungamento percentuale (o una prima tensione), tra il rullo svolgitore motorizzato ed il dispositivo di controllo, minore di un secondo allungamento percentuale (o una seconda tensione), tra il dispositivo di controllo e la coppia di superfici di trasporto contrapposte.

Il secondo allungamento percentuale è inteso come somma del primo allungamento percentuale e di un ulteriore allungamento percentuale addizionale determinato dall’azione del dispositivo di controllo e della coppia di superfici di trasporto contrapposte. Con l’allungamento percentuale addizionale si va a sommare una ulteriore tensione alla tensione già impressa dal primo allungamento percentuale. In un aspetto, il dispositivo di segnalazione è operativamente posizionato tra il dispositivo di controllo e la coppia di superfici di trasporto contrapposte.

La Richiedente ha verificato che in questo modo è possibile concentrare le eventuali rotture dei fili nel tratto che va dal dispositivo di controllo alla coppia di superfici di trasporto contrapposte, proprio dove è posizionato il dispositivo di segnalazione. Tali rare rotture possono quindi essere ancor più facilmente localizzate e riparate dagli operatori.

In un aspetto, ciascuno dei fili elastici è avvolto su una rispettiva bobina.

In un aspetto, una pluralità di porta-bobina porta la pluralità di bobine.

In un aspetto, più bobine sono associate ad almeno un rullo svolgitore motorizzato.

In un aspetto, il rullo svolgitore motorizzato giace a contatto con la bobina e la fa ruotare, svolgendo il filo elastico.

In un aspetto, è presente una pluralità di rulli svolgitori motorizzati, ciascuno associato ad almeno una bobina o porta-bobina, preferibilmente ad una pluralità di bobine o porta-bobina.

In un aspetto, su detta coppia di superfici di trasporto contrapposte, il materiale in nastro e i fili, preferibilmente elastici, avanzano paralleli.

In un aspetto, due materiali in nastro passano tra la coppia di superfici di trasporto contrapposte e i fili, preferibilmente i fili elastici, sono inseriti tra i due materiali in nastro.

In un aspetto, il dispositivo di controllo comprende un primo rullo ed un secondo rullo presentanti superfici periferiche reciprocamente accoppiate e definenti detta almeno una superficie di trasporto motorizzata.

In un aspetto, almeno uno di detti primo rullo e secondo rullo è motorizzato.

In un aspetto, un attuatore o un peso pressa il primo rullo contro il secondo rullo. In un aspetto, la superficie periferica del primo rullo è metallica e la superficie periferica del secondo rullo è in un materiale ad alto coefficiente di attrito radente, come la gomma, o viceversa.

In un aspetto, i fili passano tra il primo rullo ed il secondo rullo e giacciono a contatto con la superficie periferica del primo rullo e con la superficie periferica del secondo rullo.

La Richiedente ha verificato che, se un filo elastico si rompe nel secondo tratto, il dispositivo di controllo è in grado di trattenerlo tra detti primo rullo e secondo rullo e di rendere all’operatore molto semplice ripararlo.

Con l’aggettivo “motorizzato” utilizzato precedentemente si intende che il rullo svolgitore, la superficie di trasporto e detta almeno una delle superfici di trasporto contrapposte è ciascuno collegato a e mosso da un rispettivo motore o a/da un motore comune a più elementi, ad esempio tramite una trasmissione.

Ulteriori caratteristiche e vantaggi appariranno maggiormente dalla descrizione dettagliata di una forma d’esecuzione preferita, ma non esclusiva, di un dispositivo di segnalazione della rottura di fili in un impianto per la produzione di articoli compositi a strati, in accordo con la presente invenzione.

Breve descrizione dei disegni

Tale descrizione verrà esposta qui di seguito con riferimento agli uniti disegni, forniti a solo scopo indicativo e, pertanto, non limitativo, nei quali:

- la figura 1 mostra una vista schematica di un impianto per la produzione di articoli compositi a strati secondo la presente invenzione;

- la figura 2 mostra un dispositivo per alimentare fili secondo la presente invenzione e facente parte dell’impianto di figura 1;

- la figura 3 illustra un vita prospettica di alcuni elementi del dispositivo di figura 2;

- la figura 4 è una vista laterale ingrandita di un elemento facente parte del dispositivo di figura 2;

- la figura 5 è una vista laterale in sezione dell’elemento di figura 4;

- la figura 6 è una vista frontale dell’elemento di figure 4 e 5;

- la figura 7 è una vista dall’alto dell’elemento di figure 4, 5 e 6;

- la figura 8 è una vista laterale schematica di una diversa forma realizzativa di un dispositivo per alimentare fili.

Descrizione dettagliata di forme realizzative preferite dell’invenzione

Con riferimento alle allegate figure, con il numero di riferimento 1 è stato complessivamente indicato un impianto manifatturiero per la produzione di articoli 2 compositi a strati. L’impianto 1, illustrato come esempio preferito, è configurato per produrre pannolini 2. In altre forme realizzative non illustrate, l’impianto 1 può essere configurato per produrre altri tipi di articoli 2 igienico-sanitari, come ad esempio: assorbenti, pannoloni per adulti, salva-slip. In altre forme realizzative non illustrate, l’impianto 1 può essere configurato per produrre articoli di abbigliamento o accessori.

Nell’impianto 1, il confezionamento dei citati articoli 2 viene eseguito a partire da diversi semilavorati, tra i quali materiali in nastro 3 avvolti in bobine 4, come ad esempio polietilene, tessuto non tessuto, ovatta di cellulosa (tissue), e fili 5 avvolti in bobine 6, come ad esempio fili elastici formati da fibre sintetiche, preferibilmente di poliuretano (ad esempio noto con i nomi di Lycra®, Spandex, Elastam).

I materiali in nastro 3 ed i fili 5 sono alimentati in continuo attraverso l’impianto 1 lungo rispettivi percorsi e vengono uniti, sagomati, conformati e tagliati, etc., per dare origine ai citati articoli 2. Nell’esempio schematico illustrato in figura 1, l’impianto 1 comprende un primo settore 7 lungo il quale i materiali in nastro 3 ed i fili 5 sono fra loro uniti a formare un semilavorato continuo 8 alimentato lungo una direzione di trasporto “F”. Il semilavorato 8 è ruotato di 90° mentre avanza verso un secondo settore 9 nel quale è ritagliato/sagomato. In un terzo settore 10, il semilavorato 8 è piegato in due lungo una linea longitudinale e quindi, in un quarto settore 11, si eseguono saldature ed i singoli articoli/pannolini 2 sono separati gli uni dagli altri.

L’impianto 1 comprende una pluralità di porta-bobina 12 per le rispettive bobine 4 di materiali in nastro 3, una pluralità di porta-bobina 13 per le rispettive bobine 6 di fili elastici 5. Il primo settore 7 è provvisto di dispositivi di trasporto e rinvio che definiscono rispettivi percorsi per detti materiali in nastro 3 e per i fili elastici 5, e dispositivi di unione/incollaggio agenti lungo detti percorsi per unire tra loro detti materiali in nastro 3 con i fili elastici 5 e con ulteriori elementi e formare il semilavorato continuo 8. Il secondo settore 9 comprende dispositivi di trasporto e rinvio per il semilavorato continuo 8 e dispositivi di taglio e sagomatura. Il terzo settore 10 comprende anch’esso dispositivi di trasporto e rinvio e dispositivi di taglio e saldatura. Il quarto settore 11 comprende almeno un dispositivo di taglio configurato per tagliare detto semilavorato continuo 8 e separare gli articoli 2 compositi a strati (pannolini).

Nel primo settore 7, al fine di realizzare porzioni elastiche dei citati pannolini 2 (ad esempio poste in vita e/o in corrispondenza delle aperture per le gambe), una pluralità di detti fili elastici 5 paralleli sono inseriti tra ed uniti ad una coppia di materiali in nastro 3, per formare un semilavorato elastico in nastro 14 costituito dai due materiali in nastro 3 tra i quali sono incollati i fili elastici 5 (figure 2 e 3).

A tale scopo, il primo settore 7 è provvisto di un dispositivo 15 per alimentare i fili elastici 5 ed unirli al o ai materiale/i in nastro 3 (figura 2).

Tale dispositivo 15 per alimentare i fili elastici 5 comprende i citati porta-bobina 13 accoppiati a due rulli svolgitori motorizzati 16. Nella forma realizzativa illustrata, le bobine 6 dei fili elastici 5 poggiano sui due rulli svolgitori motorizzati 16. I due rulli svolgitori motorizzati 16 sono fatti ruotare, tramite almeno un motore ad essi connesso e non illustrato, in versi concordi e determinano la rotazione delle bobine 6 nel verso opposto e lo svolgimento dei rispettivi fili elastici 5. I fili elastici alimentati in parallelo sono qualche decina. Nella forma realizzativa illustrata, i fili elastici sono venticinque.

Più bobine 6 sono disposte affiancate e associate ad una coppia di rulli svolgitori motorizzati 16. Nelle figura 2 è visibile una sola bobina 6 perché le altre sono nascoste dietro a tale bobina 6. Possono essere inoltre presenti più coppie di rulli svolgitori motorizzati 16 (anche se in figura 2 ne è rappresentata solo una) e ciascuna coppia di rulli svolgitori motorizzati 16 è associata ad una pluralità di bobine 6 fra loro affiancate.

I fili elastici 5 provenienti dalle bobine 6 sono alimentati lungo percorsi paralleli e giacenti in un medesimo piano, come illustrato in figura 3. Nelle figure 2 e 4 è visibile un solo filo 5 perché gli altri sono nascosti dietro a tale filo 5.

Il dispositivo 15 per alimentare i fili elastici 5 comprende inoltre una coppia di rulli controrotanti 17. Un rullo principale 18 della coppia 17 è motorizzato, ovvero è collegato ad un motore, non illustrato, che ne causa la rotazione attorno ad un proprio primo asse “X”. Un rullo ausiliario 19 della coppia 17 è trascinato dal rullo principale 18 a ruota attorno ad un proprio secondo asse “Y” parallelo al primo asse “X”. Le superfici periferiche dei rulli 18, 19 della coppia 17 sono reciprocamente accostate e costituiscono, in una zona di reciproco contatto, una coppia di superfici di trasporto contrapposte.

Le superfici di trasporto contrapposte sono configurate per ricevere tra loro e per unire i fili elastici 5 paralleli con la coppia di materiali in nastro 3 mentre i fili 5 ed i materiali in nastro 3 avanzano paralleli tra dette superfici di trasporto contrapposte. La coppia di rulli controrotanti 17 definisce pertanto una zona di unione dei fili 5 con i materiali in nastro 3.

A tale scopo, un erogatore di colla 20 è posizionato sopra alla coppia di rulli controrotanti 17 per intercettare i fili elastici 5 e depositarvi sopra adesivo prima che essi entrino in contatto con i materiali in nastro 3.

Un dispositivo di controllo 21 è disposto tra i due rulli svolgitori motorizzati 16 e la coppia di rulli controrotanti 17 e lungo il percorso dei fili elastici 5, in modo da intercettare detti fili elastici 5 (figura 2).

Il dispositivo di controllo 21 comprende un primo rullo 22 ed un secondo rullo 23 presentanti superfici periferiche reciprocamente accoppiate e definenti superfici di trasporto motorizzate. Nella forma realizzativa illustrata, il primo rullo 22 o rullo inferiore è motorizzato, ovvero è collegato ad un motore, non illustrato, che ne causa la rotazione attorno ad un proprio primo asse “Z”, mentre il secondo rullo 23 o rullo superiore è trascinato in rotazione dal primo rullo 22 attorno ad un rispettivo secondo asse “K”.

Il primo e secondo asse “X”, “Y” della coppia di rulli controrotanti 17 ed il primo e secondo asse “Z”, “K” del dispositivo di controllo 21 sono fra loro paralleli.

La superficie periferica del primo rullo 22 è metallica e la superficie periferica del secondo rullo 23 è in un materiale ad alto coefficiente di attrito radente, come gomma o silicone, ed un attuatore o un peso pressa il primo rullo 22 contro il secondo rullo 23. I fili elastici 5 paralleli passano tra il primo rullo 22 ed il secondo rullo 23 e sono avvolti per un arco di circonferenza di circa 20° attorno al primo rullo 22.

Il dispositivo di controllo 21 è configurato e/o programmato per regolare una velocità lineare delle proprie superfici di trasporto motorizzate, in modo da conferire ai fili elastici 5 un primo allungamento percentuale, lungo un primo tratto che si estende tra i rulli svolgitori motorizzati 16 o le bobine 6 ed il dispositivo di controllo 21, minore di un secondo allungamento percentuale, lungo un secondo tratto che si estende tra il dispositivo di controllo 21 e la coppia di rulli controrotanti 17.

Il dispositivo di controllo 21 è posizionato in prossimità della coppia di rulli controrotanti 17, in modo da ridurre al minimo la lunghezza del secondo tratto ed il tempo durante il quale i fili 5 sono sottoposti all’allungamento maggiore, necessario per ottenere le volute caratteristiche elastiche del semilavorato elastico in nastro 14. Ad esempio, la lunghezza del primo tratto è maggiore di 10m mentre la lunghezza del secondo tratto è di circa 1m. Ad esempio, un rapporto tra la lunghezza del secondo tratto e la lunghezza del primo tratto è uguale a circa 0.1.

A tale scopo, una unità elettronica di controllo 24, schematicamente illustrata in figura 2, è operativamente collegata al dispositivo di controllo 21, ai rulli svolgitori motorizzati 16 ed alla coppia di rulli controrotanti 17, per regolarne le velocità relative.

L’unità elettronica di controllo 24 è configurata per regolare i rapporti tra:

� una prima velocità lineare “V1” dei rulli svolgitori 16 o delle bobine 6 (velocità periferiche dei rulli svolgitori 16 o delle bobine 6 che corrispondono alla velocità dei fili 5 che si svolgono dalle bobine 6 stesse);

� una seconda velocità lineare “V2” del primo rullo 22 e del secondo rullo 23 (velocità periferica di detti primo rullo 22 e secondo rullo 23 che corrisponde alla velocità dei fili 5 nei punti di contatto con detti rulli 22, 23);

� una terza velocità lineare “V3” della coppia di superfici di trasporto contrapposte (velocità periferica rullo principale 18 e del rullo ausiliario 19 della coppia 17 di rulli controrotanti che corrisponde alla velocità dei fili 5 e dei materiali in nastro 3 nei punti di contatto con detti rulli 18, 19).

Per mantenere il primo allungamento percentuale minore del secondo allungamento percentuale, la seconda velocità lineare “V2” è maggiore della prima velocità lineare “V1” e minore della terza velocità lineare “V3”.

Ad esempio, per fili elastici 5 in fibre poliuretaniche (Lycra®, Spandex, Elastam) che presentano un allungamento percentuale a rottura pari a circa il 500%, un rapporto tra la seconda velocità lineare “V2” e la prima velocità lineare “V1” è mantenuto pari a circa tre ed un rapporto tra la terza velocità lineare “V3” e la seconda velocità lineare “V2” è mantenuto pari a circa cinque.

In questo modo, il primo allungamento percentuale dei fili elastici 5 lungo il primo tratto è pari a circa il 200% ed il secondo allungamento percentuale dei fili elastici 5 lungo il secondo tratto è pari a circa il 400%. Un rapporto tra il primo allungamento percentuale ed il secondo allungamento percentuale è pari a circa 0.5 e un rapporto tra il primo allungamento percentuale l’allungamento percentuale a rottura di detto filo elastico è pari a circa 0.4. Un rapporto tra il secondo allungamento percentuale e l’allungamento percentuale a rottura di detto filo elastico è pari a circa 0.8.

In questo modo, i fili elastici 5 sono poco sollecitati nel lungo primo tratto di trasporto che dalle bobine 6 porta fino al dispositivo di controllo 21 e sono sottoposti ad elevati sforzi di trazione (necessari per accoppiare correttamente i fili 5 ai materiali in nastro 3 ed ottenere le volute proprietà elastiche) solo nel breve secondo tratto. Le possibili rotture dei fili 5 sono dunque concentrate nel breve secondo tratto e, se un filo elastico 5 si rompe in detto secondo tratto, il dispositivo di controllo 21 è in grado di trattenerlo tra detti primo rullo e secondo rullo 22, 23 (in gomma o silicone) e di rendere all’operatore molto semplice individuarlo e ripararlo.

Oltre al controllo operato dall’unità elettronica di controllo 24 o al posto del controllo operato dall’unità elettronica di controllo 24, i rapporti tra le citate velocità lineari “V1”, “V2”, “V3” può essere impostato meccanicamente scegliendo opportune dimensioni per i rulli svolgitori 16, il primo rullo e il secondo rullo 21, 22 del dispositivo di controllo 21 e la coppia di rulli controrotanti 17.

In una ulteriore forma realizzativa, non illustrata in dettaglio nelle allegate figure, una prima cella di carico è collocata appena a valle della bobina 6 di filo elastico ed è operativamente accoppiata a ciascun filo elastico 5 per misurare una tensione correlata al primo allungamento percentuale ed una seconda cella di carico è collocata appena a valle del dispositivo di controllo 21 ed operativamente accoppiata a ciascun filo elastico 5 per misurare una tensione correlata al secondo allungamento percentuale. L’unità elettronica di controllo 24 è configurata e/o programmata per regolare la prima velocità lineare V1 dei rullo svolgitori motorizzati 16 e/o la seconda velocità lineare V2 della superficie di trasporto motorizzata in funzione delle tensioni rilevate dalle celle di carico, in modo da conferire a ciascun filo elastico 5 detto primo allungamento percentuale e detto secondo allungamento percentuale.

Un dispositivo di segnalazione 25 della rottura dei fili 5 è operativamente posizionato tra il dispositivo di controllo 21 e la coppia di rulli controrotanti 17, ovvero dove è più probabile che i fili 5 si rompano.

Il dispositivo di segnalazione 25 comprende un corpo di supporto 26 vincolabile ad un telaio dell’impianto 1 ed una serie/batteria/pluralità di bilancieri 27 montati sul corpo di supporto 26, reciprocamente accostati ed oscillanti attorno ad un comune asse “J”. Nella forma realizzativa illustrata i bilancieri 27 sono venticinque, tanti quanti i fili 5 alimentati in parallelo.

Il corpo di supporto 26 comprende una base e due pareti laterali 28 montate sulla base e reciprocamente parallele e distanziate. Un albero 29 si estende ortogonale alle due pareti laterali 28 e presenta estremità opposte vincolate a dette pareti laterali 28. L’albero 29 è fisso rispetto a dette pareti laterali 28. I bilancieri 27 sono infulcrati sull’albero 29 in modo da poter oscillare in modo indipendente l’uno dall’altro, rispetto all’albero 29 ed attorno al comune asse “J” (che è l’asse principale dell’albero 29) e sono affiancati l’uno all’altro a formare una batteria.

Ciascuno dei bilancieri 27 presenta una sagoma appiattita e si estende ortogonale all’albero 29. Ciascuno dei bilancieri 27 comprende un’estremità di testa 30, configurata per entrare in contatto con un rispettivo filo 5 teso passante sopra a detti bilancieri 27, ed un’estremità di coda 31 opposta all’estremità di testa 30. Nella forma realizzativa illustrata, ciascuno dei bilancieri 27 presenta una sagoma ad L. Il tratto più lungo della L è attraversato dall’albero 29 e presenta l’estremità di coda 31. Il tratto più corto della L è rivolto in alto e definisce l’estremità di testa 30.

L’estremità di testa 30 di ogni bilanciere 27 presenta una scanalatura 32 o tacca aperta verso l’alto e configurata per accogliere un tratto di un rispettivo filo 5 ed a fungere da guida per il filo 5.

Una distanza tra linee mediane di due estremità di testa 30 adiacenti è pari alla distanza tra due fili 5 adiacenti ed è ad esempio uguale a circa 10mm.

Il dispositivo di segnalazione 25 comprende una prima barra 33 montata sul telaio di supporto 26 e al di sotto delle estremità di testa 30 della serie di bilancieri 27. La prima barra 33 si estende ortogonale alle due pareti laterali 28 e presenta estremità opposte vincolate a dette pareti laterali 28. La prima barra 30 è fissa rispetto a dette pareti laterali 28. Il dispositivo di segnalazione 25 comprende una seconda barra 34 montata sul telaio di supporto 26 e al di sotto delle estremità di coda 31 della serie di bilancieri 27. La seconda barra 34 si estende ortogonale alle due pareti laterali 28 e presenta estremità opposte vincolate a dette pareti laterali 28. La seconda barra 34 è fissa rispetto a dette pareti laterali 28.

L’albero 29, la prima barra 33 e la seconda barra 34 sono collegati a o fanno parte di un circuito elettrico, eventualmente collegato all’unità elettronica di controllo 24. Ad esempio, il circuito elettrico è formato dall’albero 29, dalla seconda barra 34 e da ciascun bilanciere 27. I bilancieri 27 sono elettricamente in contatto con l’albero 29. L’albero 29, la prima barra 33 e la seconda barra 34 sono elettricamente isolati da tutta la struttura dell’impianto 1. L’albero 33 è isolato e senza nessun collegamento elettrico.

La prima barra 33 e la seconda barra 34 svolgono anche una funzione di finecorsa per i bilancieri 27 che sono liberi di oscillare attorno all’albero 29.

In particolare, ciascuno dei bilancieri 27 può oscillare, indipendentemente dagli altri, tra una prima posizione, in cui l’estremità di testa 30 è abbassata per azione del filo 5 teso posto nella scanalatura 32 di detta estremità di testa 30, ed una seconda posizione, in cui l’estremità di testa 30 è sollevata in assenza di detto filo 5 teso e sotto l’azione del peso stesso del bilanciere 27. Il peso agisce su un centro di massa del bilanciere 27 posto tra l’asse comune “J” e l’estremità di coda 31. La distribuzione della massa di ciascun bilanciere 27 è infatti tale da portare e mantenere detto bilanciere 27 nella seconda posizione in assenza del filo 5 teso agente sull’estremità di testa 30.

Nella prima posizione (figura 4), il bilanciere 27 poggia contro la prima barra 33, il circuito è aperto e l’impianto 1 funziona. Nella seconda posizione (figura 5), il bilanciere 27 ruota per gravità e poggia contro la seconda barra 34 chiudendo così il circuito elettrico tra l’albero 29, il bilanciere 27 e l’albero 34 ed arrestando cosi l’impianto 1 o almeno parte di esso.

Più in dettaglio, nella normale condizione operativa dell’impianto 1, quando tutti i fili elastici 5 sono presenti ed integri, tutti i bilancieri 27 sono trattenuti nelle rispettive prime posizioni dai fili 5 stessi, come illustrato nelle figure 2 e 4.

Se e quando un filo 5 si spezza, il rispettivo bilanciere 27 si sposta ruotando nella seconda posizione chiudendo il circuito elettrico. Tale contatto innesca un segnale di blocco dell’impianto 1, o di almeno parte di detto impianto 1, ed eventualmente anche un segnale di allarme, ad esempio sonoro e/o visivo. Il dispositivo di segnalazione 25 costituisce pertanto anche un sistema di sicurezza automatico all’impianto 1.

L’operatore, guardando il dispositivo di segnalazione 25, può immediatamente rendersi conto di quale filo 5 si è rotto perché il rispettivo bilanciere 27 è nella seconda posizione, con l’estremità di testa 30 che sporge verso l’alto ed è in grado di ripararlo e riporlo nella scanalatura 32 riportando il bilanciere 27 nella prima posizione.

Nel caso i fili 5 siano in numero inferiore rispetto ai bilancieri 27, i bilancieri 27 non utilizzati sono disposti nella seconda posizione ma sono resi elettricamente inattivi ponendo un anello di materiale isolante, ad esempio polimerico, tra l’estremità di coda 31 di ciascuno di detti bilancieri 27 inattivi e la seconda barra 34.

Il dispositivo di segnalazione 25 descritto può essere impiegato anche in altri tipi di impianto in cui una pluralità di fili sono alimentati in parallelo, come ad esempio un impianto per la produzione dei fili stessi. In figura 8, il dispositivo di segnalazione 25 è posto tra due schiere di bobine. Una prima schiera di bobine 5 dalle quali i fili 5 si svolgono ed una seconda schiera di bobine 6 sulle quali i fili 5 sono avvolti. Il dispositivo di segnalazione 25 è posto tra le due schiere e lungo il percorso di detti fili 5, più o meno elastici.

Elementi

1 Impianto per la produzione di articoli compositi a strati 2 Articolo composito a strati

3 Materiale in nastro

4 Bobina di materiale in nastro

5 Filo

6 Bobina di filo

7 Primo settore dell’impianto

8 Semilavorato continuo

9 Secondo settore dell’impianto

10 Terzo settore dell’impianto

11 Quarto settore dell’impianto

12 Porta-bobina per bobina di materiali in nastro

13 Porta-bobina per bobina di filo

14 Semilavorato elastico in nastro

15 Dispositivo per alimentare fili elastici

16 Rullo svolgitore motorizzato

17 Coppia di rulli controrotanti

18 Rullo principale della coppia di rulli controrotanti 19 Rullo ausiliario della coppia di rulli controrotanti 20 Erogatore di colla

21 Dispositivo di controllo

22 Primo rullo del dispositivo di controllo

23 Secondo rullo del dispositivo di controllo

24 Unità elettronica di controllo

25 Dispositivo di segnalazione della rottura di fili

26 Corpo di supporto

27 Bilancieri

28 Pareti laterali

29 Albero

30 Estremità di testa

31 Estremità di coda

32 Scanalatura

33 Prima barra

34 Seconda barra

F Direzione di trasporto

X Primo asse del rullo principale Y Secondo asse del rullo ausiliario Z Primo asse del primo rullo

K Secondo asse del secondo rullo J Asse dei bilancieri

V1 prima velocità lineare

V2 seconda velocità lineare

V3 terza velocità lineare

Claims

RIVENDICAZIONI 1. Dispositivo di segnalazione della rottura di fili in un impianto manifatturiero, comprendente: un corpo di supporto (26); una serie di bilancieri (27) montati sul corpo di supporto (26), reciprocamente accostati ed oscillanti attorno ad un comune asse (J); ciascuno dei bilancieri (27) comprendendo un’estremità di testa (30), configurata per entrare in contatto con un rispettivo filo (5) teso di una pluralità di fili (5) passanti sopra a detti bilancieri (27), ed un’estremità di coda (31) opposta all’estremità di testa (30); ciascuno dei bilancieri (27) essendo mobile attorno all’asse comune (J) indipendentemente dagli altri bilancieri (27) tra una prima posizione, in cui l’estremità di testa (30) è abbassata per azione del filo (5) teso agente su detta estremità di testa (30), ed una seconda posizione, in cui l’estremità di testa (30) è sollevata in assenza di detto filo (5) teso e sotto l’azione del peso del bilanciere (27) agente su un centro di massa di detto bilanciere (27) posto tra l’asse comune (J) e l’estremità di coda (31).
2. Dispositivo secondo la rivendicazione 1, comprendente un circuito elettrico, in cui nella seconda posizione, ciascuno dei bilancieri (27) chiude un contatto di detto circuito ed innesca un segnale di allarme e/o di blocco dell’impianto (1) o di almeno parte di detto impianto (1).
3. Dispositivo secondo la rivendicazione 1 o 2, comprendente un albero (29) sviluppantesi lungo l’asse comune (J), in cui i bilancieri (27) sono infulcrati su detto albero (29).
4. Dispositivo secondo la rivendicazione 1 o 2 o 3, comprendente: una prima barra (33) montata sul telaio di supporto (26) e al di sotto delle estremità di testa (30) della serie di bilancieri (27); in cui nella prima posizione il bilanciere (27) poggia contro la prima barra (33); una seconda barra (34) montata sul telaio di supporto (26) e al di sotto delle estremità di coda (31) della serie di bilancieri (27); in cui nella seconda posizione il bilanciere (27) poggia contro la seconda barra (34).
5. Dispositivo secondo la rivendicazione 4 quando la rivendicazione 4 dipende dalla 2 o dalla 3 e la rivendicazione 3 dipende dalla 2, in cui l’albero (29), la prima barra (33) e la seconda barra (34) sono collegati a o fanno parte del circuito elettrico.
6. Dispositivo secondo la rivendicazione 5, in cui, nella prima posizione, il bilanciere (27) poggia contro la prima barra (33) ed il circuito elettrico è aperto ed in cui, nella seconda posizione, il bilanciere (27) poggia contro la seconda barra (34) e chiude il circuito elettrico.
7. Dispositivo secondo una delle rivendicazioni da 1 a 6, in cui ciascuna estremità di testa (30) presenta una scanalatura (32) per il passaggio e la guida di un filo (5) teso quando il bilanciere (27) è nella prima posizione.
8. Dispositivo per alimentare fili in un impianto per la produzione di articoli compositi a strati, comprendente: una pluralità di porta-bobina (13) per rispettivi fili (5) avvolti in una bobina (6) ed almeno un rullo svolgitore motorizzato (16) associato ai porta-bobina (13); una coppia di superfici di trasporto contrapposte configurate per ricevere tra loro e per unire almeno un materiale in nastro (3) con detti fili (5) svolti dalle bobine (6); almeno un dispositivo di segnalazione (25) secondo una delle rivendicazioni da 1 a 7; in cui il dispositivo di segnalazione (25) è operativamente posizionato tra il rullo svolgitore motorizzato (16) e la coppia di superfici di trasporto contrapposte.
9. Dispositivo secondo la rivendicazione 8, comprendente: un dispositivo di controllo (21) comprendente almeno una superficie di trasporto motorizzata; in cui la superficie di trasporto motorizzata è operativamente disposta tra il rullo svolgitore motorizzato (16) e la coppia di superfici di trasporto contrapposte per agire sui fili (5) estendentisi tra il rullo svolgitore motorizzato (16) e la coppia di superfici di trasporto contrapposte; in cui il dispositivo di controllo (21) è configurato e/o programmato per impostare e/o regolare una velocità lineare della superficie di trasporto motorizzata in modo da conferire ai fili (5) un primo allungamento percentuale, tra il rullo svolgitore motorizzato (16) ed il dispositivo di controllo (21), minore di un secondo allungamento percentuale, tra il dispositivo di controllo (21) e la coppia di superfici di trasporto contrapposte; in cui il dispositivo di segnalazione (25) è operativamente posizionato tra il dispositivo di controllo (21) e la coppia di superfici di trasporto contrapposte.
10. Impianto manifatturiero per la produzione di articoli compositi a strati, preferibilmente per la produzione di articoli igienico-sanitari, comprendente almeno un dispositivo di segnalazione (25) secondo una delle rivendicazioni da 1 a 7 e/o almeno un dispositivo (15) per alimentare fili secondo la rivendicazione 8 o 9.