ITVE20090040A1 - Metodo di realizzazione di un nastro continuo di carta estensibile in senso longitudinale ed in senso trasversale.- - Google Patents

Description

D E S C R I Z I O N E

dell'invenzione avente per titolo:

"Metodo di realizzazione di un nastro continuo di carta estensibile in senso longitudinale ed in senso trasversale"

La presente invenzione concerne un metodo di realizzazione di un nastro continuo di carta estensibile in senso longitudinale ed in senso trasversale.

Sono note carte estensibili e cioà ̈ presentanti la proprietà di poter essere estese in una od in più direzioni, se sottoposte a stiramento.

Sono anche noti svariati metodi per realizzare queste carte estensibili, basati essenzialmente sul principio di provocare una costipazione delle fibre, che formano la carta, quando essa ha un elevato contenuto d’acqua e quindi una consistenza pastosa e plasmabile, e cioà ̈ sia durante il processo di formazione di questa sia a seguito di una sua bagnatura. A seconda delle modalità, con le quali si ottiene questa costipazione, à ̈ possibile ottenere una estensibilità prevalente nella direzione longitudinale del nastro o nella direzione trasversale.

FR 1242 857 insegna a far compiere al nastro di carta in formazione un percorso comprendente un primo tratto incurvato in un certo senso, seguito da un tratto incurvato in senso opposto. In questo modo si sfrutta lo spessore del nastro di carta in formazione, che nel primo tratto incurvato provoca una costipazione longitudinale delle fibre che si trovano nella parte interna, con riferimento allo spessore del nastro di carta, mentre nel secondo tratto incurvato provoca una costipazione longitudinale delle fibre che si trovano sempre nella parte interna di questo secondo tratto ma che corrisponde alla parte esterna del tratto precedente.

Il risultato finale consiste in una costipazione globale delle fibre del nastro di carta in senso longitudinale, e quindi in una estensibilità del nastro in senso longitudinale.

US 6024 832 insegna a far passare il nastro di carta in formazione tra due rulli, uno dei quali realizzato in acciaio e l'altro realizzato in gomma e rotante in senso contrario, ma con velocità periferica minore, in modo da provocare una costipazione longitudinale delle fibre.

IT ……… (dom. VE2008A000066 del 7 agosto 2008) insegna a porre il nastro di carta in formazione su un nastro elastico preesteso trasversalmente, in modo che con il ritorno nella configurazione originaria provochi una costipazione in senso trasversale del nastro di carta e gli conferisca proprietà di estensibilità in senso trasversale.

Naturalmente à ̈ anche possibile effettuare in sequenza i due trattamenti, ottenendo alla fine un nastro di carta dotato di caratteristiche di estensibilità sia in senso longitudinale che in senso trasversale, tuttavia con un impianto piuttosto complesso e costoso, che tra l'altro rallenta la normale produttività di una tradizionale macchina continua da carta.

GB 1 194 252 insegna a disporre un foglio di carta in formazione tra due membrane preestese di materiale plastico, in modo che il successivo loro ritorno elastico nella configurazione di riposo provochi per trascinamento la costipazione del foglio in tutte le direzioni e gli conferisca caratteristiche di estensibilità in tutte le direzioni.

Questo metodo peraltro comporta una elevata lentezza operativa e per di più à ̈ applicabile solo a fagli di carta e non ai nastri uscenti da una macchina continua da carta.

Scopo dell'invenzione e di superare tutti gli inconvenienti congiuntamente e disgiuntamente riconoscibili nei noti metodi di realizzazione di carte estensibili e di proporre un nuovo metodo che consenta di realizzare nastri di carta estensibile in tutte le direzioni, con un'apparecchiatura semplicissima, applicabile praticamente a tutte le macchine continue da carta, senza sostanzialmente ridurre la loro produttività.

Questo scopo ed altri che risulteranno dalla descrizione che segue sono raggiunti, secondo l'invenzione, con un metodo di realizzazione di un nastro continuo di carta estensibile in senso longitudinale ed in senso trasversale caratterizzato dal fatto che si fa passare un nastro di carta in formazione, avente un contenuto di acqua compreso tra 20% e 80%, a contatto con almeno un rullo di rinvio, il cui asse forma un angolo compreso tra 30° e 60° con l'asse longitudinale del nastro e, in corrispondenza della superficie di contatto di detto nastro di carta in formazione con detto rullo, si sottopone il nastro stesso ad una costipazione prevalente secondo una delle due direzioni parallela ed ortogonale all'asse del rullo stesso.

La presente invenzione viene qui di seguito ulteriormente chiarita in alcune sue preferite forme di pratica realizzazione riportate scopo puramente esemplificativo e non limitativo con riferimento alle allegate tavole di disegni, in cui:

la figura 1 illustra in pianta schematica il principio sul quale si basa il metodo secondo l'invenzione,

la figura 2 illustra sempre in vista schematica lo stesso principio applicato ad un nastro di carta in formazione sottoposto ad una generica complessa di costipazione sia longitudinale che trasversale, la figura 3 lo illustra in vista prospettica e schematica sottoposto ad una unità di compattazione longitudinale

la figura 4 lo illustra in vista prospettica e schematica sottoposto ad una differente unità di compattazione longitudinale,

la figura 5 lo illustra in vista prospettica e schematica sottoposto ad una unità di compattazione trasversale, e

la figura 6 lo illustra in pianta schematica sottoposto a due generiche unità di costipazione.

Come si vede dalle figure, il metodo secondo l'invenzione consiste essenzialmente nell'utilizzare un noto metodo di costipazione di un nastro di carta con elevato contenuto d'acqua, in particolare di un nastro di carta in formazione, e ciò secondo modalità differenti da quanto avviene secondo la tecnica tradizionale. Più particolarmente, tutti i noti metodi di costipazione di un nastro di carta prevedono di far passare il nastro in formazione attraverso unità di costipazione che, operando con differenti tecniche di costipazione ed adottando quindi modalità legate a dette tecniche, utilizzano sempre rulli aventi il loto asse ortogonale alla direzione di avanzamento del nastro. Ne consegue che al termine del trattamento il nastro esce con una direzione identica a quella di ingresso od al più angolata sul piano longitudinale, ma sempre ortogonalmente all'asse dei rulli.

Il metodo secondo l'invenzione prevede invece di operare una costipazione mantenendo i rulli dell’unità di costipazione inclinati rispetto alla direzione di provenienza del nastro di carta da trattare e più particolarmente disposti con il loro asse a formare un angolo compreso tra 30° e 60, preferibilmente di 45°, in modo che la costipazione avvenga in ogni caso sia con una componente parallela all'asse longitudinale del nastro di carta che con una componente ortogonale ad esso.

Poiché inoltre in genere una costipazione del nastro di carta in formazione avviene con una componente prevalentemente parallela od ortogonale all'asse longitudinale del nastro, ma anche con una componente percentualmente più o meno grande anche nell'altra direzione, e cioà ̈ nella direzione ortogonale o parallela alla direzione di avanzamento del nastro di carta, sarà sempre possibile scegliere un idoneo angolo di inclinazione dell'asse degli rulli del complesso di costipazione rispetto all'asse longitudinale del nastro di carta, in modo da scegliere il desiderato rapporto tra i due gradi di estensibilità del nastro nelle due direzioni ortogonali, conformemente al risultato desiderato ed indipendentemente dalla tecnica di costipazione adottata.

In figura 1 à ̈ schematicamente indicato un nastro di carta, che viene rinviato nel passaggio attorno ad un rullo 4. Il nastro di carta ha un elevato contenuto di acqua, compreso tra 20% e 80%, e presenta pertanto elevate caratteristiche di plasmabilità; esso può essere un nastro che si sta formando in una qualsiasi macchina continua da carta, oppure può essere un nastro già formato e sottoposto ad un preventivo trattamento di bagnatura.

Nel disegno si vede che il tratto entrante 6 del nastro 2, e cioà ̈ il tratto di nastro a monte del rullo 4, avanza secondo una certa direzione, e si vede anche che l'asse del rullo 4, à ̈ disposto inclinato rispetto alla direzione di avanzamento del nastro 2 con un angolo compreso tra 30° e 60°, preferibilmente di 45°; inoltre si vede anche che il tratto uscente 8 del nastro 2, e cioà ̈ il tratto di nastro a valle del rullo 4, à ̈ inclinato rispetto alla direzione del tratto a monte 6 con un angolo compreso tra 60° e 120° e, nel caso particolare, secondo un angolo di 90°.

In figura 2 à ̈ schematizzato con una scatola parallelepipedica 10 l’unità che effettua la costipazione delle fibre del nastro 2. Più particolarmente questa unità comprende il rullo 4 e tutto ciò che tradizionalmente può cooperare con lo stesso per ottenere la costipazione delle fibre del nastro sia in senso longitudinale che in senso trasversale oppure, come in pratica si verifica, prevalentemente in uno dei due sensi ma con una piccola componente anche nell'altro senso.

Con riferimento pertanto alla figura 2, il tratto 6 di nastro di carta, che entra nell’unità di costipazione, indicata globalmente con 10, à ̈ sostanzialmente privo di caratteristiche di estensibilità, e quando esce da quell’unità à ̈ dotato di elevate caratteristiche di estensibilità. Inoltre, poiché nel passaggio attraverso l’unità 10 il nastro viene sottoposto ad un trattamento di costipazione secondo una direzione inclinata rispetto all'asse longitudinale del nastro stesso, à ̈ chiaro che indipendentemente dal fatto che la costipazione, che interessa la fascia di contatto del nastro 2 con il rullo di rinvio 4, sia trasversale o longitudinale, essa in realtà presenta sia componente trasversale che componente longitudinale ed il rapporto di estensibilità nell'una e nell'altra direzione à ̈ legato evidentemente sia all’inclinazione del rullo 4 rispetto all'asse longitudinale del nastro entrante, sia alla tecnica di costipazione adottata.

In figura 3 à ̈ stato illustrato schematicamente il metodo di costipazione longitudinale secondo FR 1 242 857, che prevede di far passare il nastro due tra rulli, uno dei quali à ̈ il ruolo di rinvio 4 e gli altri rulli, ed in particolare i rulli 12 e 14, sono associati ad un nastro continuò 16, che fa aderire un primo tratto del nastro 2 ad un tratto della superficie cilindrica del rullo di rinvio 4, ed un successivo tratto del nastro 2 ad un tratto della superficie cilindrica del nastro 14.

Nel primo tratto il nastro 2, che presenta un certo spessore ed à ̈ incurvato in un senso, provoca la costipazione longitudinale delle fibre sul lato interno (concavo) del nastro, e cioà ̈ sulla parte di nastro che aderisce al rullo 14, mentre nel successivo tratto il nastro 2 à ̈ incurvato nel senso opposto e provoca la costipazione longitudinale delle fibre sul lato opposto del nastro 4, che aderisce al rullo 14.

Mentre secondo l'insegnamento di FR 1 242 857 la disposizione dell'unità di costipazione à ̈ ortogonale all'asse longitudinale del nastro 2 e provoca la costipazione prevalente delle fibre in senso longitudinale, conferendo al nastro una certa estensibilità in senso prevalentemente longitudinale, nel presente caso, grazie alla disposizione dell’unità di costipazione 10, inclinata rispetto alla direzione di avanzamento del nastro, tale unità conferisce al nastro 2 una estensibilità sia in senso longitudinale che in senso trasversale.

In figura 4 à ̈ stato esemplificato il metodo di costipazione longitudinale di un nastro di carta secondo US 6 024 832. L’unità di costipazione 10 comprende, nella sua essenzialità, il rullo di rinvio 4, che à ̈ realizzato in gomma, ed un controrullo 18, che à ̈ realizzati in acciaio e ruota in senso contrario al rullo 4 ed a velocità periferica maggiore. Ne consegue che nella zona di contatto dei rulli 4 e 18 il nastro di carta 2 à ̈ sottoposto ad una forza che tende a farlo avanzare e ad una forza contraria che tende a frenarlo. L'effetto combinato di queste due forze contrastanti determina una costipazione delle fibre del nastro 2, costipazione che grazie alla disposizione inclinata dell’unità 10 rispetto alla direzione di avanzamento del nastro, avviene sia in senso longitudinale che in senso trasversale.

In figura 5 à ̈ stato esemplificato il metodo di costipazione trasversale di un nastro di carta secondo IT …...... (dom. VE2008A000066). L'unità di costipazione 10 comprende il rullo 4, che in questo caso à ̈ interessato da un'ampia cavità circonferenziale chiusa da un manicotto elastico, ed una ulteriore coppia di rulli 20, che interferiscono con il rullo 4 e fanno temporaneamente e localmente rientrare detto manicotto elastico entro la cavità circonferenziale del rullo stesso, stirando in tal modo il manicotto in senso assiale.

Quando poi il manicotto esce dall'interferenza da parte dei rulli 20 e riprende la sua configurazione originaria, provoca una costipazione del nastro di carta in formazione parallelamente all’asse del rullo 4. Tuttavia anche in questo caso la disposizione inclinata del complesso di costipazione 10 rispetto all'asse longitudinale del nastro 2 fa sì che la costipazione, che altrimenti sarebbe essenzialmente trasversale, in realtà sia anche longitudinale e conseguentemente le estensibilità del nastro di carta ottenuto sarà in tutte le direzioni, con prevalenza in senso trasversale od in senso longitudinale in funzione dell'angolo di inclinazione dell’unità di costipazione 10.

In questa forma di attuazione del metodo à ̈ anche possibile che il nastro di carta anziché essere semplicemente appoggiato al manicotto, che à ̈ stato preesteso, sia premuto contro questo da un altro manicotto o da un nastro o da un rullo.

In tutti gli esempi di realizzazione ora illustrati il metodo secondo l'invenzione consente di ottenere, come si à ̈ detto, il nastro di carta trattata, uscente dall'unità di costipazione, inclinato rispetto al nastro entrante ed in particolare, se l’asse dei rulli di detta unità di costipazione à ̈ disposto a 45° rispetto all'asse longitudinale del nastro entrante, il nastro uscente sarà angolato di 90° rispetto al nastro entrante. Ciò consente di ottenere a scelta, attraverso due passaggi di costipazione, sia la possibilità ripristino della direzione originaria di avanzamento del nastro (cfr. fig. 6). sia la possibilità di invertire il suo senso di avanzamento; ciò può risultare particolarmente vantaggioso nel caso la costipazione venga attuata nel corso del processo di formazione del nastro di carta in una macchina continua da carta, che in questo caso può essere disposta non in un’unica linea, che può anche superare il centinaio di metri di lunghezza, ma in due tratti ripiegati su se stessi, con un’importante riduzione della dimensione longitudinale di detta macchina.

La presente invenzione à ̈ stata illustrata e descritta in alcune sue preferite forme di realizzazione, ma si intende che varianti esecutive potranno ad esse in pratica apportarsi, senza peraltro uscire dall’ambito di protezione del presente brevetto per invenzione industriale.

Claims (13)

1. R I V E N D I C A Z I O N I 1. Metodo di realizzazione di un nastro continuo di carta estensibile in senso longitudinale ed in senso trasversale caratterizzato dal fatto che si fa passare un nastro di carta (2), avente un contenuto di acqua compreso tra 20% e 80%, a contatto con almeno un rullo di rinvio (4), il cui asse forma un angolo compreso tra 30° e 60° con l'asse longitudinale del nastro e, in corrispondenza della superficie di contatto di detto nastro di carta con detto rullo, si sottopone il nastro stesso ad una costipazione prevalente secondo una delle due direzioni parallela ed ortogonale all'asse del rullo stesso.
2. 2. Metodo secondo la rivendicazione 1 caratterizzato dal fatto che si utilizza un nastro di carta durante il suo processo di formazione.
3. 3. Metodo secondo la rivendicazione 1 caratterizzato dal fatto che si utilizza un nastro di carta già formato e sottoposto ad un preventivo trattamento di bagnatura.
4. 4. Metodo secondo la rivendicazione 1 caratterizzato dal fatto che si effettua la costipazione del nastro in direzione ortogonale all'asse di detto rullo, sottoponendo il nastro stesso a deviazioni in senso contrapposto.
5. 5. Metodo secondo la rivendicazione 1 caratterizzato dal fatto che si effettua la costipazione del nastro (2) in direzione ortogonale all'asse di detto rullo (4) facendo passare il nastro stesso tra due rulli, realizzati con materiali presentanti nei confronti di questo differenti coefficienti d'attrito e fatti ruotare a differenti velocità periferiche e tali che il rullo presentante il coefficiente di attrito maggiore ruoti con velocità periferica minore.
6. 6. Metodo secondo la rivendicazione 1 caratterizzato dal fatto che si effettua la costipazione del nastro in direzione parallela all'asse di detto rullo (4), utilizzando un rullo presentante almeno una cavità circonferenziale ricoperta da un manicotto elastico, provocando uno stiramento assiale temporaneo e localizzato di detto manicotto per suo forzato l'ingresso entro detta cavità circonferenziale, prima che esso venga posto a contatto con detto nastro, e provocando infine il suo successivo rilascio, con conseguente sua contrazione assiale e conseguente costipazione trasversale delle fibre del nastro, nel frattempo posto a contatto con il rullo stesso.
7. 7. Metodo secondo la rivendicazione 6 caratterizzato dal fatto che si mantiene premuto il nastro di carta contro detto manicotto durante la sua contrazione assiale.
8. 8. Metodo secondo la rivendicazione 1 caratterizzato dal fatto che si effettua la costipazione del nastro in direzione parallela all'asse di detto rullo (4), facendo passare il nastro stesso tra due rulli, uno almeno dei quali interessato da scanalature elicoidali, che con la rotazione del rullo si sviluppano verso la zona centrale dello stesso.
9. 9. Metodo secondo una o più delle rivendicazioni da 1 a 8 caratterizzato dal fatto che si sottopone a costipazione un nastro di carta in formazione avente un contenuto di acqua compreso tra 35% e 65%.
10. 10. Metodo secondo una o più delle rivendicazioni da 1 a 8 caratterizzato dal fatto che si sottopone a costipazione un nastro di carta in formazione disponendo il rullo, in corrispondenza del quale avviene detta costipazione, secondo un angolo di circa 45° rispetto alla direzione di avanzamento di detto nastro.
11. 11. Metodo secondo una o più delle rivendicazioni da 1 a 8 caratterizzato dal fatto che si varia l'inclinazione del rullo (4), in corrispondenza del quale avviene la costipazione del nastro di carta, rispetto alla direzione di avanzamento di detto nastro, in funzione della tecnica di costipazione adottata e del desiderato rapporto tra i valori di estensibilità in senso trasversale ed in senso longitudinale di detto nastro.
12. 12. Metodo secondo una o più delle rivendicazioni da 1 a 8 caratterizzato dal fatto che si sottopone il nastro di carta in formazione a più di un trattamento di costipazione in sequenza.
13. 13. Metodo secondo la rivendicazione 12 caratterizzato dal fatto che si sottopone il nastro di carta in formazione a più trattamenti di costipazione differenti tra loro.