Analisi e ottimizzazione del gruppo di alimentazione e taglio della carta in una macchina incartatrice ad alta velocità

L'elaborato si propone di analizzare e ottimizzare il sistema di alimentazione e taglio del materiale da incarto di una macchina incartatrice ad elevata velocità produttiva. Tale macchina si occupa dell'incartamento di dadi da brodo pressati. Gli obiettivi sono quelli di aumentare la qualità del prodotto finale e di incrementare la produttività della macchina. In primo luogo si analizzano le diverse tecniche di rilevazione del diametro bobina di materiale da incarto, al fine di individuarne le migliori. Inoltre si studia la funzione di controllo di tensione del nastro in svolgimento. In seguito viene studiato il sistema di giunzione automatica, necessario per svolgere il processo di cambio bobina senza l'arresto della produzione. La successiva trattazione di modelli cinematici e dinamici rappresentativi del meccanismo di movimentazione del gruppo permettono di valutare le conseguenze dovute ad un aumento di produttività della linea. Viene poi approfondito il sistema ballerino, la cui funzione è quella di garantire il tempo necessario per effettuare la giunzione delle due bobine. Si analizzano tutte le sue funzionalità, definendo un modello matematico che ne descriva i comportamenti cinematici e dinamici, funzionale per verificare il corretto dimensionamento della molla che ne governa la movimentazione. L'obiettivo è quello di aumentarne il tempo di buffer: si sono progettate così due nuove soluzioni di ballerino, studiandone le differenze prestazionali rispetto al ballerino attuale. Infine, per ottenere una migliore qualità del prodotto finale è necessario risolvere alcune problematiche legate alla zona di accoppiamento tra materiale di incarto e dado. Si è sviluppata un'analisi fluidodinamica al fine di studiare il campo di moto dell’aria generato da soffi introdotti per l'accompagnamento del nastro. I risultati dell'analisi hanno permesso di effettuare una riprogettazione dei condotti di alimentazione dei soffi d'aria al fine di ridurre le oscillazioni del nastro.