ITPI20070048A1 - Metodo per il confezionamento di rotoli, macchina confezionatrice di rotoli e relativo prodotto ottenuto - Google Patents

Description

DESCRIZIONE

Stato dell’arte

Nel settore della trasformazione della carta, in particolare carta cosiddetta ’’tissue”, è noto avvolgere il materiale su anime centrali di avvolgimento; tali anime sono costituite principalmente da cartone avvolto a spirale ed incollato, a formare tubi cilindrici su cui, in un’operazione successiva di ribobinatura, viene avvolta la carta tissue a formare bastoni o logs di elevata lunghezza, che vengono poi tagliati a misura per produrre rotoli pronti per il confezionamento e l’uso in forma di rotoli di carta igienica, carta da cucina, per comunità, ad uso industriale o altro.

Per alcuni mercati o certi tipi di prodotto detti rotoli sono privi dell’anima centrale di avvolgimento; in pratica il rotolo destinato al consumo finale si presenta con un foro centrale (come nel caso di rotoli avvolti su un’anima) privo di supporto, cioè del tubo di cartone. L’avvolgimento, in questi casi, viene fatto su mandrini di avvolgimento, che vengono poi estratti dal log e riciclati per l’utilizzo successivo. Ad oggi, questi rotoli hanno una diffusione molto limitata, soprattutto perché il foro centrale si presenta deformato a causa dell’ impatto dovuto alla lama di taglio nel momento della “troncatura”, cioè l’operazione necessaria per ridurre i lunghi logs in formato usabile dall’utente finale.

Per ovviare a questo inconveniente sono state proposte varie soluzioni, principalmente basate su due concetti: il primo si basa sull’irrigidimento della carta nelle prime spire di avvolgimento del rotolo, il secondo sulla riformatura del foro centrale, cioè riportare questo alla forma cilindrica iniziale.

Da JP 6/156821 è noto avvolgere la carta su un mandrino di avvolgimento forato che, al momento dell’estrazione dal log avvolto, spruzza un agente irrigidente in forma liquida; dopo un intervallo di tempo molto limitato, comunque prima che il log giunga in troncatrice, la parte liquida evapora, facilitata dal riscaldamento, e l’interno del rotolo rimane irrigidito. I rotoli prodotti con questo metodo, tuttavia hanno vari limiti, principalmente dovuti al fatto che: primo, la resistenza opposta dalle spire interne irrigidite non è sufficiente a contrastare la spinta di taglio durante l’operazione di troncatura del log, quindi i rotoli così prodotti presentano un foro non perfettamente cilindrico che, anche se migliore dei rotoli privi di agente irrigidente, presenta sempre un certo collassamento delle spire più interne; secondo, la carta avvolta non è utilizzabile completamente, in quanto gli ultimi strappi del rotolo, che costituiscono le spire più interne, risultano troppo rigidi per essere utilizzati ed hanno perso la maggior parte delle loro qualità.

Da EP 1075910 Al è altresì noto l’utilizzo di un mandrino riformatore, cioè che, in seguito al reinserimento nel foro del rotolo già tagliato, riporta la forma del foro in una condizione circa cilindrica, in modo che il rotolo possa essere montato su un dispenser tradizionale, cioè del tipo con un perno passante da parte a parte del rotolo, solitamente usato con i rotoli provvisti di anima centrale in cartone. Anche in questo caso, però, i rotoli trattati in questo modo hanno diversi inconvenienti. Infatti, questi rotoli non riescono a mantenere la forma cilindrica per lungo tempo, quindi al momento dell’utilizzo finale, che varia da alcuni giorni a mesi dal momento della produzione e riformatura. si presentano con il foro collassato. Durante il confezionamento in pacchi, inoltre, i rotoli vengono trasportati, ribaltati, fasciati, compressi e subiscono diverse sollecitazioni che, in mancanza di un supporto centrale rigido, provocano un collassamento più o meno accentuato del foro centrale, deteriorando in questo modo le qualità dello stesso.

Da US 5,281,386 è noto inserire una capsula nel foro di rotoli senz’anima, allo scopo di conferire la forma desiderata ad almeno una parte del foro. Dopo questa operazione di parziale “riformatura” del foro, la capsula viene separata dal rotolo, che rimane quindi senza un supporto rigido all’ interno del foro. Pertanto, anche in questo caso i rotoli arri vanoall’ utilizzo finale in condizioni precarie e spesso non sono utilizzabili nei dispenser tradizionali a perno passante.

Scopi dell’invenzione

Per ovviare a questi inconvenienti, sono stati ideati un metodo ed una macchina per il confezionamento dei rotoli, da cui si ottiene un prodotto innovativo che supera del tutto od in parte i limiti delle attuali applicazioni industriali.

Sostanzialmente, il metodo di confezionamento della presente invenzione si basa sulle seguenti fasi:

posizionare un rotolo su un mezzo trasportatore, detto rotolo avente un foro centrale e due superfici laterali;

penetrare almeno parzialmente detto rotolo su una superfìcie laterale in detto foro centrale con un primo mezzo punzonatore provvisto di un primo tappo;

- penetrare almeno parzialmente detto rotolo sulla superficie laterale opposta in detto foro centrale con un secondo mezzo punzonatore provvisto di un secondo tappo;

estrarre detti primo e secondo mezzo punzonatore da detto rotolo, lasciando detti primo e secondo tappo almeno parzialmente inseriti nel foro centrale di detto rotolo;

avanzare detto rotolo di un passo lungo detto mezzo trasportatore; confezionare almeno parzialmente detto rotolo;

ripetere la sequenza operativa.

Analogamente, la macchina confezionatrice della presente invenzione, nella sua conformazione più semplice, prevede un mezzo trasportatore su cui vengono alimentati rotoli singoli, mezzi punzonatori per penetrare detti rotoli da parti opposte, detti mezzi punzonatori essendo provvisti di tappi o capsule che almeno parzialmente riportano il foro del rotolo in forma circa cilindrica; vantaggiosamente, detti tappi o capsule rimangono inseriti almeno parzialmente in detto rotolo, per evitare il successivo collassamento del foro centrale di detto rotolo.

1/ invenzione riguarda anche un manufatto in rotolo di materiale in nastro come carta tissue o simile, caratterizzato dal fatto che all’intemo del foro centrale, sulle due superfici laterali, sono inseriti due tappi autocentranti.

Formano anche oggetto dell’ invenzione un metodo di confezionamento ed una relativa macchina confezionatrice nei quali i rotoli da confezionare sono protetti dalla deformazione del foro centrale almeno fino al momento dell’apertura della confezione o dell’utilizzo finale.

Forma inoltre oggetto dell' invenzione un manufatto in rotolo con foro centrale e privo di anima di avvolgimento e supporto, confezionato singolo o in pacchi multipli, in cui detto foro centrale è protetto dalla deformazione almeno fino al momento dell’apertura della confezione.

Ulteriore oggetto dell’invenzione è un manufatto in rotolo di materiale in nastro fornito di due tappi di estremità, di cui almeno uno di detti tappi costituisce un mezzo di trascinamento per lo svolgimento del rotolo.

Ulteriori caratteristiche migliorative dell’invenzione sono deducibili dalla seguente descrizione e contenute nelle rivendicazioni allegate.

Descrizione delle Figure

Fig.l mostra uno schema di un esempio di realizzazione della macchina e del metodo secondo l’invenzione;

Fig.2 mostra una vista laterale di un particolare del prodotto secondo l’invenzione;

Fig.2A mostra una vista in pianta del particolare di Fig.2;

Fig.3 mostra una vista frontale di un rotolo prima del trattamento secondo l’invenzione;

Fig.3A mostra una vista frontale dello stesso rotolo di Fig.3 dopo il trattamento secondo l’invenzione.

Descrizione dettagliata di una forma di realizzazione dell’invenzione

In Fig.l è mostrata una vista in pianta di un convogliatore secondo l’invenzione. Con 10 è indicato il convogliatore, costituito da due sistemi trasportatori 11, 12 chiusi ad anello e contrapposti uno all’altro. 1 sistemi trasportatori 11, 12 portano ciascuno rispettive teste punzonatrici, indicate con 21 e 22 rispettivamente quelle portate dai trasportatori 11 e 12. A monte del convogliatore 10 (a sinistra in Fig.l) rotoli 30 vengono fatti avanzare in sequenza da opportuni mezzi alimentatori, come un nastro trasportatore 35 od altro mezzo equivalente. In Fig.l i rotoli 30 avanzano con il proprio asse orizzontale, cioè parallelo al pavimento, ma è evidente che l’asse dei rotoli potrebbe essere diversamente orientato, senza per questo uscire dall’ambito dell’ invenzione.

Nell’esempio mostrato, il primo rotolo 30 (quello più a destra in Fig.l) si sta avvicinando alla prima testa punzonatrice 21 (quella più a sinistra in Fig.l); un attimo dopo il primo rotolo 30 si troverà circa di fronte alla prima testa punzonatrice 30 che, data la geometria del trasportatore 11 relativamente al nastro trasportatore 35, risulterà penetrata nel foro centrale del rotolo 30.

A bordo di ciascuna testa punzonatrice 21, 22, prima che queste arrivino in contatto con i rotoli 30 da trattare, viene alloggiato un tappo o capsula 40 visibile in Figg.2-2A. Questi tappi o capsule, preferibilmente autocentranti, si presentano sotto forma tronco-conica con una base spianata; la parte tronco-conica 41 è cava e permette al tappo 40 di essere facilmente calzato sopra le teste punzonatrici 21, 22. Sul fondo della parte tronco-conica 41 è presente una spianatura 42, che serve da battuta tra la testa punzonatrice ed il rotolo da trattare. In Figg.2-2A la spianatura 42 è di forma circolare, tuttavia questa può assumere altre forme come quadrata, rettangolare, ovale o altra.

In Fig.3 è mostrato un rotolo 30 privo di anima centrale di avvolgimento e di supporto; tipicamente, come mostrato, questi rotoli si presentano alla fase di confezionamento con il foro collassato, cioè deformato rispetto alla forma cilindrica originaria (Fig.3A). Generalmente, ma non esclusivamente, la deformazione è stata provocata dall’azione della lama di taglio, sia essa circolare o a forma di nastro chiuso ad anello, necessaria per ridurre i logs, prodotti nella ribobinatrice a monte, in rotoli commercializzabili. In particolare, come visibile in Fig.3, il collassamento del foro centrale del rotolo presenta il suo massimo da una parte (in alto in Fig.3), generalmente coincidente con la direzione di azione della lama di taglio, al momento dell’impatto con il log da tagliare; nell’esempio di Fig.3 la lama che ha generato il rotolo 30 ha agito dall’alto verso il basso.

Con riferimento nuovamente a Fig.l, il primo rotolo 30, penetrato sul fianco sinistro dalla testa punzonatrice 21, avanza verso destra, finché viene penetrato anche sul fianco destro dalla testa punzonatrice 22. Contemporaneamente, il rotolo 30 successivo viene penetrato dalla successiva testa punzonatrice 21 sul proprio fianco sinistro, e così via.

Immediatamente dopo che il primo rotolo è stato penetrato anche dalla testa 22, con la testa 21 a contrasto dalla parte opposta, entrambe le teste punzonatrici 21, 22 vengono sfilate dal rotolo 30, lasciando nel foro centrale di questo un tappo o capsula 40 per ciascun lato. I tappi 40, grazie alla forma tronco-conica, sono penetrati facilmente nel foro deformato del rotolo 30 e, a seguito della pressione con la quale sono stati inseriti, riescono facilmente a riformare il foro deformato, riportandolo alla originaria forma cilindrica o circa cilindrica. A causa della pressione con cui sono stati premuti nel foro centrale del rotolo 30, nel momento in cui le teste 21, 22 vengono estratte, i tappi rimangono per attrito conficcati nel foro centrale del rotolo 30, impedendo a questo di collassare nuovamente come avviene tipicamente nei rotoli sprovvisti di anima centrale di avvolgimento e supporto. In questo modo è possibile, anche dopo mesi di tempo, mantenere una forma perfettamente cilindrica o comunque accettabile del foro del rotolo 30 per essere accolto su dispenser tradizionali a perno passante.

A valle della prima testa punzonatrice 22 termina il nastro trasportatore 35 ed inizia il ciclo di confezionamento vero e proprio. Con 50 è indicato genericamente un mezzo confezionatore che, nel caso raffigurato, impacchetta un singolo rotolo, ma Γ invenzione non è limitata a questo tipo di funzionamento, essendo possibile confezionare i rotoli fin qui descritti in pacchi multipli di due, tre o più pezzi per ciascun pacco, secondo tecniche note.

In un esempio di attuazione della presente invenzione, il mezzo confezionatore 50 è costituito da una macchina scatolatrice. In questo modo i rotoli 30, scaricati dal nastro trasportatore 35, vengono immediatamente depositati, da soli o a gruppi, in scatole, ad esempio scatole di cartone.

In un diverso esempio di attuazione, il mezzo confezionatore 50 fornisce un film sottile con cui viene incartato il rotolo 30 sulla propria superficie cilindrica. Se la larghezza del film è maggiore della lunghezza del rotolo ed il film è circa centrato rispetto al rotolo da confezionare, secondo tecniche note è possibile ripiegare la parte eccedente del film sui due lati del rotolo e sigillare il film facendolo aderire ai tappi 40 inseriti nelle estremità del foro del rotolo. In questo modo, diversamente dai sistemi tradizionali, è possibile utilizzare un film più stretto ed ottenere, con tecniche note, una migliore sigillatura del rotolo 30. Nelle macchine attuali, infatti, risulta sempre critica la fase di sigillatura laterale dei rotoli, in quanto il film deve essere sigillato su sé stesso e, a causa delle elevate temperature raggiunte dai fusori necessarie per fondere il film, spesso questo si lega al materiale da confezionare (carta tissue o altro materiale in nastro) con conseguente difficoltà all’atto delfapertura da parte dell’ utilizzatore finale. Con una macchina confezionatrice secondo l’invenzione, invece, il film viene saldato ai tappi 40, di spessore e resistenza maggiore del film stesso, tali da impedire la trasmissione del calore di fusione verso l’interno e quindi evitare di danneggiare il materiale da confezionare.

Sono inoltre note altre macchine confezionatrici, denominate fascettatrici, che applicano un film di larghezza circa uguale alla lunghezza del log da confezionare prima che questo venga tagliato in rotoli. In queste macchine il rotolo risulta incartato solo sulla propria superfìcie cilindrica e rimane completamente scoperto sulle due facce di estremità. Con il metodo e la macchina della presente invenzione i rotoli da fascettare risultano invece già protetti alle estremità, quindi è possibile usare una machina nota (fascettatrice) al posto del mezzo confezionatore 50 per ottenere rotoli completamente protetti. E’ sufficiente, infatti, usare un film di larghezza pari circa alla lunghezza del rotolo tagliato su una macchina fascettatrice di formato molto più piccolo.

1 tappi o capsule 40 possono essere costruiti, ad esempio con una semplice operazione di stampaggio, in vari materiali. E’ possibile, ad esempio, realizzare i tappi 40 in materiale plastico come poli-etilene o poli-propilene; questi materiali sono anche usati nella produzione del film plastico tradizionalmente usate per gli imballaggi, gli incarti, la fascettatura ed in generale il confezionamento di prodotti di largo consumo come rotoli di materiale in nastro avvolto.

Se il materiale del film è lo stesso dei tappi 40, nel mezzo confezionatore 50 è possibile, tramite mezzi noti (fusori, ultrasuoni o altro), sigillare il film ai tappi 40; in questo modo, al momento che l' utilizzatore finale apre la confezione per disporre del rotolo sigillato, i tappi 40 rimangono adesi al film di incarto e lasciano vuoto il foro centrale del rotolo 30, che sarà pronto per essere installato su un dispenser tradizionale. Questa è l'applicazione ideale nel caso di rotoli di carta igienica o da cucina di uso familiare.

Se, invece, il materiale del film è diverso dal materiale dei tappi 40, nel mezzo confezionatore 50 è ancora possibile sigillare il film ai tappi 40, ma al momento dell’ utilizzo finale il film preferibilmente si distacca dai tappi 40, in modo che questi rimangono almeno parzialmente all’interno del foro centrale del rotolo 30, uno per ciascun fianco del rotolo stesso. Questa è l’applicazione ideale nel caso di rotoli per comunità o di uso industriale.

Vantaggiosamente, in questo caso i tappi 40, o almeno uno di essi, presenta una sagomatura atta ad impegnarsi in un organo di trascinamento o di comando di un dispenser motorizzato. Esistono, infatti, dispenser per comunità che sono provvisti di un comando esterno per l’erogazione di carta. Questi comandi possono essere manuali o ad azionamento elettrico e permettono l' erogazione controllata di una certa quantità di carta; generalmente questi dispenser sono provvisti di meccanismi complessi per impegnare il rotolo al mezzo di comando e movimentazione, cioè per collegare il mezzo movimentatore al rotolo da svolgere.

Utilizzando almeno un tappo sagomato come quello della presente invenzione è facile creare un collegamento stabile tra rotolo 30 e mezzo movimentatore. Come visibile in Fig.2A è chiaro come i risalti 43 tra parti ribassate 44 costituiscano una sorta di profilo scanalato; è sufficiente che il mezzo movimentatore all<'>interno del dispenser presenti una sede conformata in modo complementare rispetto alla parte scanalata tronco-conica 41 di almeno un tappo 40 per ottenere il trascinamento desiderato.

In ogni caso, sia con i tappi 40 di materiale uguale che diverso dal materiale del film, i rotoli così confezionati risultano molto più resistenti alle deformazioni, più stabili anche se impilati o sovrapposti su più strati e maggiormente protetti da agenti esterni.

La descrizione e le figure rappresentate esemplificano solo un modo di realizzazione dell' invenzione, data solo come esempio ma che non ne limita il campo di tutela, in quanto l<’>invenzione può variare nelle forme e nella disposizione.

Claims (27)

1. RIVENDICAZIONI 1) Metodo di confezionamento di prodotti in rotolo, caratterizzato dalle seguenti fasi: a) posizionare un rotolo su un mezzo trasportatore, detto rotolo avente un foro centrale e due superfici laterali; b) penetrare almeno parzialmente detto rotolo su una superficie laterale in detto foro centrale con un primo mezzo punzonatore provvisto di un primo tappo; c) penetrare almeno parzialmente detto rotolo sulla superficie laterale opposta in detto foro centrale con un secondo mezzo punzonatore provvisto di un secondo tappo; d) estrarre detti primo e secondo mezzo punzonatore da detto rotolo, lasciando detti primo e secondo tappo almeno parzialmente inseriti nel foro centrale di detto rotolo; e) avanzare detto rotolo di un passo lungo detto mezzo trasportatore; f) confezionare almeno parzialmente detto rotolo; g) ripetere la sequenza operativa a)-f).
2. 2) Metodo come da rivendicazione 1, in cui detto rotolo viene confezionato con un film plastico a formare una confezione.
3. 3) Metodo come da rivendicazione 1, in cui detto rotolo viene confezionato con una scatola, preferibilmente una scatola di cartone o simile.
4. 4) Metodo come da rivendicazione 2, in cui detto rotolo viene confezionato singolarmente.
5. 5) Metodo come da rivendicazione 2, in cui detto rotolo viene confezionato multiplo.
6. 6) Metodo come da rivendicazione 3, in cui detto rotolo viene confezionato singolarmente.
7. 7) Metodo come da rivendicazione 3, in cui detto rotolo viene confezionato multiplo.
8. 8) Metodo come da rivendicazione 1, in cui detti primo e secondo tappo vengono forzati nel foro di detto rotolo per riformare detto foro.
9. 9) Metodo come da rivendicazione 1 o 2, in cui detti primo e secondo tappo sono costituiti dallo stesso materiale che costituisce detto film plastico.
10. 10) Metodo come da rivendicazione 1 o 2, in cui detti primo e secondo tappo sono costituiti da materiale diverso dal materiale che costituisce detto film plastico.
11. 11) Metodo come da una o più delle rivendicazioni precedenti, in cui detti primo e secondo tappo e detto film plastico sigillano completamente detto rotolo.
12. 12) Metodo come da una o più delle rivendicazioni precedenti, in cui detti rotoli da confezionare sono protetti dalla deformazione del foro centrale almeno fino al momento dell’apertura di detta confezione.
13. 13) Macchina confezionatrice per prodotti in rotolo, comprendente un mezzo trasportatore su cui vengono alimentati detti rotoli singoli, e mezzi punzonatori per penetrare detti rotoli da parti opposte, detti mezzi punzonatori essendo provvisti di tappi o capsule che almeno parzialmente riportano il foro del rotolo in forma circa cilindrica.
14. 14) Macchina confezionatrice come da rivendicazione 13, in cui detti tappi o capsule rimangono inseriti almeno parzialmente in detto rotolo, per evitare il successivo collassamento del foro centrale di detto rotolo.
15. 15) Macchina confezionatrice come da rivendicazione 13 o 14, in cui detti tappi o capsule sono autocentranti.
16. 16) Macchina confezionatrice come da una o più delle rivendicazioni 13 a 15, in cui detti tappi o capsule sono inseriti a pressione nel foro di detti rotoli.
17. 17) Macchina confezionatrice come da una o più delle rivendicazioni 13 a 16, in cui detti tappi o capsule presentano un profilo scanalato.
18. 18) Manufatto in rotolo con foro centrale e privo di anima di avvolgimento e supporto, confezionato singolo o in pacchi multipli, in cui detto foro centrale è protetto dalla deformazione almeno fino al momento dell<'>apertura della confezione.
19. 19) Manufatto in rotolo come da rivendicazione 18, in cui su ciascuna estremità di detto foro centrale è inserito un tappo o capsula che impedisce il collassamento di detto foro centrale.
20. 20) Manufatto in rotolo come da rivendicazione 18, fornito di due tappi di estremità, di cui almeno uno di detti tappi costituisce un mezzo di trascinamento per lo svolgimento del rotolo.
21. 21) Manufatto in rotolo come da rivendicazione 19 o 20, in cui detti tappi o capsule presentano un profilo scanalato.
22. 22) Manufatto in rotolo come da rivendicazione 21, in cui il profilo scanalato di detti tappi si impegna con un corrispondente profilo di un mezzo movimentatore di un dispenser per lo svolgimento di detti rotoli e Γ erogazione di carta da detti rotoli.
23. 23) Manufatto in rotolo come da una o più delle rivendicazioni 18 a 22, in cui detto rotolo viene confezionato in scatola, preferibilmente una scatola di cartone o simile.
24. 24) Manufatto in rotolo come da una o più delle rivendicazioni 18 a 22, in cui detto rotolo viene confezionato in un film plastico.
25. 25) Manufatto in rotolo come da rivendicazione 24, in cui detti tappi o capsule sono costituiti dallo stesso materiale che costituisce detto film plastico.
26. 26) Manufatto in rotolo come da rivendicazione 24, in cui detti tappi o capsule sono costituiti da materiale diverso dal materiale che costituisce detto film plastico.
27. 27) Manufatto in rotolo di materiale in nastro come carta tissue o simile, caratterizzato dal fatto che all 'interno del foro centrale, sulle due superfìci laterali, sono inseriti due rispettivi tappi o capsule autocentranti.