ITMI981573A1

ITMI981573A1 - CUTTING DEVICE OF ROLLS OF SHEET MATERIAL

Info

Publication number: ITMI981573A1
Application number: IT98MI001573A
Authority: IT
Inventors: Renato Matteucci; Mauro Biagioni; Giuseppe Lupi
Original assignee: Italconverting Srl
Priority date: 1998-07-09
Filing date: 1998-07-09
Publication date: 2000-01-09
Also published as: DE69915545D1; EP0970784A3; ES2218902T3; EP0970784B1; EP0970784A2; DE69915545T2

Description

Descrizione dell’invenzione avente per titolo: Description of the invention entitled:

“DISPOSITIVO DI TAGLIO DI ROTOLI DI MATERIALE IN FOGLIO” "DEVICE FOR CUTTING ROLLS OF MATERIAL IN SHEET"

DESCRIZIONE DESCRIPTION

La presente invenzione ha per oggetto un dispositivo di taglio per rotoli di materiale in foglio, particolarmente adatto per macchine troncatrici destinate al taglio di logs o bastoni di materiali in foglio, come carta, carta tissue, tessuto non tessuto, materiali' in plastica, ecc.. The present invention relates to a cutting device for rolls of sheet material, particularly suitable for cutting-off machines intended for cutting logs or sticks of sheet materials, such as paper, tissue paper, non-woven fabric, plastic materials, etc. ..

Nella produzione di rotoli di materiali in foglio, vengono inizialmente prodotti dei logs che devono essere successivamente tagliati in rotoli della lunghezza desiderata. Allo scopo provvedono apposite macchine troncatrici, che presentano una o più lame a disco o a nastro rotante, che ciclicamente vengono abbassate sui logs da tagliare, che vengono fatti avanzare in appositi canali. La ciclicità del taglio ha un’elevata frequenza, quindi dopo un tempo molto breve la lama di taglio si consuma per effetto degli attriti, riducendosi di diametro e richiedendo periodiche regolazioni di posizione. In the production of rolls of sheet materials, logs are initially produced which must subsequently be cut into rolls of the desired length. For this purpose, special cutting-off machines are provided, which have one or more disc or rotating belt blades, which are cyclically lowered onto the logs to be cut, which are made to advance in suitable channels. The cyclical nature of the cut has a high frequency, so after a very short time the cutting blade wears out due to friction, reducing its diameter and requiring periodic position adjustments.

Nelle macchine troncatrici note sono previste motorizzazioni per dare il moto rotatorio alla lama, il moto oscillatorio di sollevamento e abbassamento della lama e il moto d’avanzamento della lama e delle catene che trascinano tramite appositi spintori i log. In known cutting-off machines, motorizations are provided to give the rotary motion to the blade, the oscillatory motion for raising and lowering the blade and the advancement motion of the blade and chains that drag the logs by means of special pushers.

Usualmente la traiettoria seguita dall’asse della lama di taglio in fase di lavoro è sostanzialmente a forma di parallelogramma. Usually the trajectory followed by the axis of the cutting blade during the work phase is substantially in the shape of a parallelogram.

Sono di per sé noti anche dei cinematismi articolati che, tramite sistemi a camma o a biella-manovella, fanno seguire all’asse della lama di taglio una traiettoria sostanzialmente circolare. Articulated kinematics are also known per se which, by means of cam or connecting rod-crank systems, follow a substantially circular trajectory to the axis of the cutting blade.

I sistemi di movimentazione della lama di taglio secondo la tecnica nota presentano diversi inconvenienti. Essi conferiscono al gruppo di taglio un’elevata massa inerziale che complica la sua movimentazione. The systems for moving the cutting blade according to the known art have various drawbacks. They give the cutting unit a high inertial mass which complicates its handling.

A causa delle sopraddette traiettorie, il tempo di permanenza della lama di taglio aH’intemo del log da tagliare risulta essere piuttosto lungo; conseguentemente si ha un eccessivo riscaldamento della lama che obbliga a più frequenti affilature e quindi determina una sua veloce ed elevata usura. Due to the aforementioned trajectories, the residence time of the cutting blade inside the log to be cut is quite long; consequently there is an excessive heating of the blade which causes more frequent sharpening and therefore determines its fast and high wear.

I sistemi noti di movimentazione delle lame di taglio risultano essere poco versatili; infatti a causa delle traiettorie seguite dalla lama, non si ha la possibilità di utilizzare numerosi canali di taglio in parallelo, a meno di non sostituire radicalmente il gruppo lama ed inoltre si hanno dei problemi di regolazione ogni qual volta si cambia produzione passando al taglio di rotoli di diametro diverso. Known systems for moving the cutting blades are not very versatile; in fact, due to the trajectories followed by the blade, it is not possible to use numerous cutting channels in parallel, unless the blade unit is radically replaced and furthermore there are adjustment problems every time you change production by switching to cutting of rolls of different diameters.

Scopo dell’invenzione è di eliminare tali inconvenienti fornendo un dispositivo di taglio di rotoli di materiale in foglio, pratico, economico e di semplice realizzazione. The purpose of the invention is to eliminate these drawbacks by providing a device for cutting rolls of sheet material, which is practical, economical and easy to make.

Altro scopo della presente invenzione è di fornire un tale dispositivo di taglio di rotoli di materiale in foglio che sia altamente versatile. Another object of the present invention is to provide such a device for cutting rolls of sheet material which is highly versatile.

Questi scopi vengono raggiunti in accordo all’ invenzione, con le caratteristiche elencate nell’annessa rivendicazione indipendente 1. These purposes are achieved in accordance with the invention, with the characteristics listed in the attached independent claim 1.

Realizzazioni preferite dell’ invenzione appaiono dalle rivendicazioni dipendenti. Preferred embodiments of the invention appear from the dependent claims.

Il dispositivo di taglio di rotoli di materiale in foglio secondo l’invenzione, prevede un sistema di movimentazione tale da permettere alla lama di taglio di seguire un’orbita pressoché ellittica. Tale sistema di movimentazione è costituito da un braccio principale supportante la lama di taglio fulcrato in una sua parte intermedia ad una prima biella e nella sua parte d’estremità opposta alla lama ad una seconda biella collegata ad un cinematismo per la regolazione del consumo della lama. The device for cutting rolls of sheet material according to the invention provides a movement system that allows the cutting blade to follow an almost elliptical orbit. This movement system consists of a main arm supporting the cutting blade pivoted in its intermediate part to a first connecting rod and in its end part opposite the blade to a second connecting rod connected to a kinematic mechanism for adjusting the consumption of the blade. .

L’orbita ellittica seguita dalla lama permette di ottenere una minore inerzia del gruppo di taglio secondo l’invenzione, rispetto ai gruppi di taglio noti. Conseguentemente si ha una maggiore velocità di movimentazione del gruppo di taglio con la possibilità di aumentare la produzione per unità di tempo. The elliptical orbit followed by the blade allows to obtain a lower inertia of the cutting unit according to the invention, compared to the known cutting units. Consequently, there is a greater movement speed of the cutting unit with the possibility of increasing production per unit of time.

Inoltre la traiettoria ellittica della lama viene regolata in modo tale che la lama penetri nel log da tagliare seguendo i minori raggi di curvatura della sua orbita ellittica, quindi il tempo di permanenza della lama all’interno del log risulta essere inferiore rispetto ai tempi della tecnica nota. Conseguentemente si ha un minore riscaldamento con conseguente minore necessità di frequenti affilature e quindi una minore usura della stessa. Furthermore, the elliptical trajectory of the blade is adjusted in such a way that the blade penetrates the log to be cut following the smaller radii of curvature of its elliptical orbit, therefore the residence time of the blade inside the log is lower than the times of the technique. Note. Consequently there is less heating with consequent less need for frequent sharpening and therefore less wear of the same.

La disposizione geometrica dell’orbita ellittica seguita dalla lama può essere opportunamente modificata in modo da essere prolungata per avere la possibilità di servire più canali di trascinamento del log disposti in parallelo. The geometric arrangement of the elliptical orbit followed by the blade can be suitably modified in order to be extended to have the possibility of serving multiple log dragging channels arranged in parallel.

Ulteriori caratteristiche dell’invenzione risulteranno più chiare dalla descrizione dettagliata che segue, riferita ad una sua forma puramente esemplificativa, e quindi non limitativa di realizzazione, illustrata nei disegni annessi in cui: Further features of the invention will become clearer from the detailed description that follows, referring to a purely exemplary and therefore non-limiting embodiment, illustrated in the attached drawings in which:

la Fig. 1 è una vista in elevazione laterale del dispositivo di taglio di rotoli di materiale in foglio secondo l’invenzione; Fig. 1 is a side elevation view of the device for cutting rolls of sheet material according to the invention;

la Fig. 2 è una vista schematica delle traiettorie seguite dal dispositivo di taglio di Fig. 1; Fig. 2 is a schematic view of the trajectories followed by the cutting device of Fig. 1;

la Fig. 3 è una vista in elevazione laterale del dispositivo di taglio di Fig. 1 con la lama di taglio avente un minor diametro a causa dell’usura; Fig. 3 is a side elevation view of the cutting device of Fig. 1 with the cutting blade having a smaller diameter due to wear;

la Fig. 4 è una vista schematica di ulteriori possibili traiettorie del dispositivo di taglio secondo l’invenzione. Fig. 4 is a schematic view of further possible trajectories of the cutting device according to the invention.

Con l’ausilio delle figure viene descritto il dispositivo di taglio secondo l’invenzione. Una macchina troncatrice comprende un’intelaiatura portante 1 sulla quale è montato un trasportatore 2, usualmente del tipo a catena. La configurazione delle figure annesse prevede un solo canale 3 mostrato a linee piene, per l’alloggiamento e avanzamento dei log 4, che possono essere di diverso diametro, come mostrato nelle figure. Tuttavia il dispositivo secondo l’invenzione è adattabile a più canali di taglio, ed in Fig. 1 sono stati tratteggiati due altri canali 3 paralleli al primo. I log 4 avanzanti nei canali 3, vengono alimentati ad una lama di taglio 5, a disco rotante, che provvede a tagliarli nella lunghezza desiderata. With the aid of the figures, the cutting device according to the invention is described. A cutting-off machine comprises a bearing frame 1 on which a conveyor 2 is mounted, usually of the chain type. The configuration of the attached figures provides for a single channel 3 shown in solid lines, for the housing and advancement of the logs 4, which can be of different diameters, as shown in the figures. However, the device according to the invention is adaptable to multiple cutting channels, and in Fig. 1 two other channels 3 parallel to the first have been hatched. The logs 4 advancing in the channels 3 are fed to a cutting blade 5, with a rotating disk, which cuts them into the desired length.

La lama 5 viene messa in rotazione, attorno al proprio asse indicato con X, da un motore mediante una trasmissione, ad esempio una cinghia (non mostrata nelle Figg.), da considerare di per se nota. The blade 5 is rotated around its own axis indicated by X by a motor by means of a transmission, for example a belt (not shown in Figs.), To be considered per se known.

La lama 5 è montata ad un’estremità di un braccio 6. In un punto intermedio Y del braccio portalama 6 agisce una manovella 8 ruotante intorno ad un asse O, sull’ intelaiatura 1 della macchina. The blade 5 is mounted at one end of an arm 6. In an intermediate point Y of the blade holder arm 6 a crank 8 rotating around an axis O acts on the frame 1 of the machine.

L’altra estremità del braccio portalama 6 è fulcrata, su un asse Z, ad un braccio secondario 9, in modo tale che il fulcro Z possa scorrere, quando necessario, lungo detto braccio secondario 9. In prossimità dell’estremità libera del braccio secondario 9, agisce, su un asse V, una seconda manovella 10 ruotante intorno ad un asse O’, sull’intelaiatura 1 della troncatrice. All’asse V è altresì fulcrata un’asta 11 collegata mediante un giunto articolato 12 ad una seconda asta 13 a sua volta fulcrata, alla sua estremità libera, sull’asse Z. The other end of the blade holder arm 6 is pivoted, on a Z axis, to a secondary arm 9, so that the fulcrum Z can slide, when necessary, along said secondary arm 9. In proximity to the free end of the secondary arm 9, acts, on an axis V, a second crank 10 rotating around an axis O ', on the frame 1 of the cutting-off machine. A rod 11 is also pivoted to axis V connected by an articulated joint 12 to a second rod 13 in turn pivoted, at its free end, on axis Z.

In tal modo il sistema costituito dal braccio secondario 9, dall’asta 11 e dall’asta 13 forma un triangolo articolato 14, che si mantiene rigido durante il funzionamento della macchina e che viene movimentato dalla manovella 10. 11 giunto articolato 12, insieme alla possibilità di scorrimento del fulcro Z sull’asta 9, consente di variare l’angolo tra le aste 11 e 13 e quindi l’inclinazione del braccio portalama 6, in base all’usura della lama 5, come chiaramente mostrano le Figg. 1 e 3. In this way, the system consisting of the secondary arm 9, the rod 11 and the rod 13 forms an articulated triangle 14, which remains rigid during the operation of the machine and which is moved by the crank 10. The articulated joint 12, together with the possibility of sliding the fulcrum Z on the rod 9, allows to vary the angle between the rods 11 and 13 and therefore the inclination of the blade holder arm 6, based on the wear of the blade 5, as clearly shown in Figs. 1 and 3.

Dei mezzi d’azionamento, fasati tra loro, mettono in rotazione rispettivamente la manovella 8 intorno all’asse 0 e la manovella 10 intorno all’asse O’. Tali mezzi d’azionamento possono essere preferibilmente motori brush-less messi in fase tra di loro mediante encoder. Drive means, phased together, rotate crank 8 around axis 0 and crank 10 around axis O 'respectively. These drive means can preferably be brushless motors phased together by means of an encoder.

Facendo ruotare la manovella 8 nel senso della freccia F^ il bottone di manovella Y percorrerà la traiettoria circolare 15. Parimenti facendo ruotare la manovella 10 nello stesso senso della manovella 8 (si veda freccia FQ), il bottone di manovella V percorrerà la traiettoria circolare 16 (Fig. 2), provocando la movimentazione del triangolo articolato 14. Come mostrato in Fig. 2, la movimentazione del triangolo articolato 14 forza il fulcro Z, solidale all’estremità del braccio 6, a seguire una traiettoria ellittica 17, conseguentemente il fulcro X corrispondente all’asse della lama di taglio percorre una traiettoria ellittica 18. L’asse maggiore della traiettoria ellittica 18 risulta essere sostanzialmente ortogonale all’asse maggiore della traiettoria ellittica 17. La lama di taglio a disco 5, quindi segue l’inviluppo di traiettorie 19 che risulta avere un profilo perimetrale sostanzialmente ellittico. By rotating the crank 8 in the direction of the arrow F ^, the crank button Y will travel along the circular path 15. Likewise, by rotating the crank 10 in the same direction as the crank 8 (see arrow FQ), the crank button V will travel the circular path 16 (Fig. 2), causing the movement of the articulated triangle 14. As shown in Fig. 2, the movement of the articulated triangle 14 forces the fulcrum Z, integral with the end of the arm 6, to follow an elliptical trajectory 17, consequently the fulcrum X corresponding to the axis of the cutting blade runs along an elliptical trajectory 18. The major axis of the elliptical trajectory 18 is substantially orthogonal to the major axis of the elliptical trajectory 17. The disc cutting blade 5 therefore follows the envelope of trajectories 19 which results to have a substantially elliptical perimeter profile.

In Fig. 3 viene mostrato un dispositivo di taglio secondo l’invenzione in cui la lama di taglio ancora indicata con il numero di riferimento 5 ha un diametro più piccolo rispetto a quella di Fig. 1, come pure il log 4 ha un diametro inferiore rispetto a quello di Fig. 1. In questo caso si vede che il fulcro Z è stato spostato dall’estremità del braccio secondario 9 verso la parte centrale di tale braccio 9 in modo tale da ottenere una traiettoria ellittica della lama 5 che garantisca il taglio dei log 4. In Fig. 3 a cutting device according to the invention is shown in which the cutting blade still indicated with the reference number 5 has a smaller diameter than that of Fig. 1, as well as the log 4 has a smaller diameter compared to that of Fig. 1. In this case it can be seen that the fulcrum Z has been moved from the end of the secondary arm 9 towards the central part of this arm 9 in such a way as to obtain an elliptical trajectory of the blade 5 which guarantees the cut of logs 4.

Per ottenere la traslazione del fulcro Z lungo il braccio secondario 9 sono previsti mezzi d’azionamento che possono essere interfacciati ad un microprocessore che può ricevere i dati dall’utente o da mezzi di rilevamento atti a monitorare continuamente i valori di diametro delle lame di taglio 5. To obtain the translation of the fulcrum Z along the secondary arm 9, actuation means are provided which can be interfaced with a microprocessor which can receive data from the user or from detection means suitable for continuously monitoring the diameter values of the cutting blades. 5.

In Fig. 4 è mostrata una forma di realizzazione del dispositivo di taglio di rotoli di materiale in foglio secondo l’invenzione, in cui il senso di rotazione F^’ della manovella 8 attorno al proprio fulcro 0 è invertito rispetto al senso di rotazione F^ di Fig. 1. Come si vede da Fig. 4 l’asse X del disco di taglio 5 segue una traiettoria ancora indicata con 18 a forma di ellisse irregolare. L’inviluppo delle traiettorie 19 che segue la lama di taglio 5 continua comunque ad avere un profilo perimetrale sostanzialmente ellittico e quindi anche in questo caso il dispositivo secondo l’invenzione mantiene tutti i vantaggi elencati prima. Fig. 4 shows an embodiment of the device for cutting rolls of sheet material according to the invention, in which the direction of rotation F ^ 'of the crank 8 around its fulcrum 0 is reversed with respect to the direction of rotation F ^ of Fig. 1. As can be seen from Fig. 4 the X axis of the cutting disc 5 follows a trajectory still indicated with 18 in the shape of an irregular ellipse. The envelope of the trajectories 19 that follows the cutting blade 5 still continues to have a substantially elliptical perimeter profile and therefore also in this case the device according to the invention maintains all the advantages listed above.

Sia nel caso delle Figg. 1-3, che nel caso di Fig. 4, le velocità angolari di rotazione delle manovelle 8 e 10 sono uguali. Both in the case of Figs. 1-3, that in the case of Fig. 4, the angular speeds of rotation of the cranks 8 and 10 are the same.

Variando la lunghezza delle manovelle 8 e 10 è possibile modificare la configurazione geometrica delforbita 18 spostandola in maniera tale da essere prolungata e poter così operare su più canali di taglio, come mostrato a tratteggio in Fig. 1. By varying the length of the cranks 8 and 10 it is possible to modify the geometric configuration of the orbit 18 by moving it in such a way as to be extended and thus to be able to operate on more cutting channels, as shown in broken lines in Fig. 1.

Claims

CLAIMS 1. Device for cutting rolls of sheet material from sticks or logs (4) advancing in one or more parallel channels (3) comprising at least one cutting blade (5) driven in rotation around a fulcrum axis (X), characterized in that means are provided for moving said blade (4) adapted to give said fulcrum (X) a substantially elliptical trajectory.

2. Device according to claim 1, characterized in that said means for moving the blade (4) comprise a blade supporting arm (6), moved by a pair of cranks (8) and (10).

3. Device according to claim 2, characterized in that said cranks (8) and (10) are operated in phase with each other.

4. Device according to claim 2 or 3, characterized in that said cranks (8) and (10) rotate in the same or opposite directions.

5. Device according to claim 2, characterized in that said cranks (8) and (10) act respectively at an intermediate point (Y) of the blade holder arm (6) and at an end fulcrum (Z) of said arm (6), through a system of rods (14).

6. Device according to claim 5, characterized in that said rod system (14) is an articulated triangle, comprising a secondary arm (9) on which said fulcrum axis (Z) of the blade holder arm (6) can slide and on which the button (V) of the crank (10) acts, and two rods (11, 13) connected to each other by an articulated joint (12) and hinged at the free ends, respectively to said axes (Z) and (V).

7. Device according to claim 6, characterized in that in a complete revolution of said cranks (8) and (10) said fulcrum axes (Z) and (X) perform substantially elliptical trajectories whose respective major axes are substantially orthogonal between They

8. Device according to claim 6, characterized in that for the sliding of said fulcrum axis (Z) along the secondary arm (9) there are provided means controlled by a microprocessor interfaced with means for detecting the change in diameter of the blades (5, 5 ').

Device according to any one of claims 2 to 6, characterized in that said cranks (8) and (10) are driven by brushless motors phased together by means of an encoder.

10. Cutting-off machine for cutting rolls of sheet material from sticks or logs (4) characterized in that it comprises a cutting device according to any one of the preceding claims.