IT201600112020A1 - Gruppo di saldatura - Google Patents

Description

Titolo: GRUPPO DI SALDATURA

D E S C R I Z I O N E

Il presente trovato ha come oggetto un gruppo di saldatura per linee di confezionamento di buste e/o semilavorati realizzati in film polimerico o in un qualsiasi altro materiale laminare del tipo normalmente utilizzato per il confezionamento.

La realizzazione di buste in film polimerico, così come la realizzazione di qualsiasi altra tipologia di semilavorato che preveda la saldatura di lembi di film giustapposti, è una fase industriale estremamente delicata.

Un primo problema che si riscontra e legato alla necessità di eseguire saldature precise, resistenti ed in grado di assicurare una ottimale tenuta (ad esempio tenuta di liquidi per una eventuale busta in realizzazione) indipendentemente dallo spessore del film polimerico in lavorazione.

Analogamente, anche la necessità di saldare lembi sovrapposti (ad esempio stratificazioni di più fogli sovrapposti in corrispondenza di piegature del semilavorato in realizzazione, come ad esempio avviene nella tipologia di buste denominata "doypack") complica le operazioni di saldatura in quanto rende non uniforme lo spessore del materiale su cui operano le teste di saldatura.

Tali esigenze implicano l'utilizzo di gruppi di saldatura in grado di generare forze di compressione sul film molto elevate.

L'applicazione di una pressione molto elevata sul film attraverso le teste di saldatura richiedere l'adozione di gruppi saldatori molto rigidi e, conseguentemente, pesanti.

Gruppi di saldatura con simili caratteristiche sono preferibilmente di tipo statico, contrariamente invece al film che giunge agli stessi con moto di avanzamento a passo.

Ulteriore esigenza universalmente riscontrabile in tutte le macchine di confezionamento di buste e/o semilavorati in film polimerico è che i gruppi di saldatura, presenti normalmente in quantità multiple per eseguire saldature diverse e/o per ripetere saldature già eseguite, siano facilmente riposizionabili per adeguarsi alle variazioni dimensionali derivanti da buste e/o semilavorati di dimensione e forma diverse.

Tali risultati sono attualmente ottenuti adottando gruppi di saldatura supportati da basamenti di massa elevata (e conseguenti ingombri) per fornire il supporto e la rigidezza adeguati alle forze elevate generate durante la saldatura.

E’ inoltre preferibile che il movimento di avvicinamento relativo delle teste saldanti verso il film da saldare sia di tipo traslatorio, anziché rotatorio, perché ciò garantisce una migliore distribuzione della pressione sull’area su cui riscontreranno, indipendentemente dalla forma e dimensioni di quest’ultima.

Compito principale del presente trovato è quello di risolvere i problemi sopra esposti, proponendo un gruppo di saldatura capace di esercitare elevate pressioni nonostante dimensioni e massa sostanzialmente contenute.

Nell'ambito di questo compito, uno scopo del trovato è quello di proporre un gruppo di saldatura che non necessiti specifici basamento di sostegno pesanti ed ingombranti.

Un altro scopo del trovato è quello di proporre un gruppo di saldatura capace di esercitare elevate pressioni uniformi su tutta l'area da saldare indipendentemente dalla modalità di applicazione del moto alle teste saldanti in avvicinamento reciproco.

Ulteriore scopo del presente trovato è quello di realizzare un gruppo di saldatura di costi contenuti relativamente semplice realizzazione pratica e di sicura applicazione.

Questo compito e questi scopi vengono raggiunti da un gruppo di saldatura per fogli in materiale polimerico, del tipo comprendente almeno una coppia di ganasce reciprocamente avvicinabili, almeno una delle quali provvista di un riscaldatore in corrispondenza della sua superficie di riscontro su una corrispondente superficie coniugata dell'altra ganascia della coppia, caratterizzato dal fatto che comprende un albero girevole per azione di un rispettivo motore, detto albero comprendendo almeno due anelli eccentrici affiancati con porzione eccentrica di maggiore sporgenza rispetto all'asse di rotazione sostanzialmente contrapposta, ciascuna ganascia di detta coppia comprendendo un rispettivo foro passante per l'alloggiamento di detto albero, con l'interposizione di un disco girevole, il foro di una prima ganascia alloggiando girevolmente un primo disco, primo disco provvisto di un foro eccentrico di forma e dimensioni coniugate a quelle di un rispettivo anello eccentrico solidale a detto albero ed il foro di una seconda ganascia alloggiando girevolmente un secondo disco, secondo disco provvisto di un foro eccentrico di forma e dimensioni coniugate a quelle di un rispettivo anello eccentrico solidale a detto albero, la rotazione di detto albero determinando un moto reciproco di avvicinamento/allontanamento di dette superfici di riscontro di dette ganasce per azione di detti anelli eccentrici nel relativo disco girevole nel detto foro di una rispettiva ganascia.

Ulteriori caratteristiche e vantaggi del trovato risulteranno maggiormente dalla descrizione di una forma di esecuzione preferita, ma non esclusiva, del gruppo di saldatura secondo il trovato, illustrata a titolo indicativo e non limitativo, negli uniti disegni, in cui:

la fig.1 rappresenta, in vista frontale schematica, un gruppo di saldatura secondo il trovato in una prima configurazione a ganasce serrate;

la fig.2 rappresenta, in vista frontale schematica, il gruppo di saldatura di figura 1 in una seconda configurazione a ganasce aperte;

la fig.3 rappresenta, in vista frontale schematica, il gruppo di saldatura di figura 1 in cui sono indicate in trasparenza entrambe le ganasce in posizione "tutto aperto";

la fig.4 rappresenta, in vista assonometrica, un manicotto ad anelli eccentrici del gruppo di saldatura di figura 1;

la fig.5 rappresenta, in sezione trasversale, una porzione del gruppo di figura 1;

la fig.6 rappresenta, in vista assonometrica esplosa, il gruppo di figura 1.

Con particolare riferimento a tali figure è indicato globalmente con 1 un gruppo di saldatura. Il gruppo di saldatura 1 secondo il trovato è particolarmente indicato per fogli in materiale polimerico in quanto consente un agevole accoppiamento (tramite saldatura) degli stessi, anche nel caso in cui vi siano una pluralità di strati contrapposti, delle pieghe con sovrapposizioni e/o sino compresi elementi addizionali ed accessori in materiale polimerico, quali cordonature del tipo denominato "apri e chiudi".

Il gruppo 1 comprende almeno una coppia di ganasce 2, 3 reciprocamente avvicinabili, almeno una delle quali 2, 3 provvista di un riscaldatore in corrispondenza della sua superficie di riscontro 4, 5 su una corrispondente superficie coniugata 5, 4 dell'altra ganascia 3, 2 della coppia.

Il gruppo 1 comprende un albero girevole 6 per azione di un rispettivo motore (non rappresentato nelle allegate figure).

L'albero girevole 6 comprende almeno due anelli eccentrici 7, 8 affiancati, con porzione eccentrica 9, 10 di maggiore sporgenza rispetto all'asse di rotazione 11 sostanzialmente contrapposta.

Ciascuna ganascia 2, 3 della coppia comprende un rispettivo foro passante per l'alloggiamento dell'albero 6: l'albero 6 risulterà essere alloggiato nel foro di una rispettiva ganascia 2, 3 con l'interposizione di un disco girevole 22, 23.

Il foro di una prima ganascia 2 alloggia girevolmente un primo disco 22, il quale è provvisto di un foro eccentrico di forma e dimensioni coniugate a quelle di un rispettivo anello eccentrico 7 solidale all'albero 6.

Il foro di una seconda ganascia 3 alloggiando girevolmente un secondo disco 23, il quale è provvisto di un foro eccentrico di forma e dimensioni coniugate a quelle di un rispettivo anello eccentrico 8 solidale all'albero 6.

La rotazione dell'albero 6 determina un moto reciproco di avvicinamento/allontanamento delle superfici di riscontro 4, 5 delle ganasce 2, 3 per azione degli anelli eccentrici 7, 8 nel relativo disco 22, 23 girevole nel rispettivo foro di una corrispondente ganascia 2, 3.

In pratica il funzionamento di ciascuna ganascia 2, 3 rispetto all'albero 6 è assimilabile a quello di un manovellismo di spinta rotativa (cioè un meccanismo del tipo denominato "biellamanovella").

L'albero 6 ruota trascinando solidalmente ad esso gli anelli 7, 8: l'eccentricità degli anelli 7, 8 li rende del tutto equiparabili ad una manovella del manovellismo di spinta.

I dischi 22, 23 alloggiano i rispettivi anelli 7, 8 e possono muoversi di moto traslatorio assieme alle rispettive ganasce 2, 3: i dischi quindi si comportano come le bielle di un manovellismo di spinta.

Il fatto che tra i dischi 22 e 23 ed il rispettivo foro della corrispondente ganascia 2, 3 sia interposta una coppia rotazionale (rotoidale) garantisce che gli stessi possano ruotare liberamente rispetto alla ganascia 2, 3, provvedendo alla rispettiva traslazione secondo la direzione di avanzamento/arretramento permessa e definita dal manovellismo di spinta descritto in precedenza.

Le ganasce 2, 3 possono quindi immorsare tra le rispettive superficie di riscontro 4 e 5, con elevate forze di serraggio, strati di film polimerico che siano interposti tra le stesse, in corrispondenza di una fase della rotazione dell'albero 6 che ne determina un avvicinamento reciproco.

Con particolare riferimento ad una soluzione realizzativa di indubbio interesse pratico, ciascuna ganascia 2, 3 può convenientemente essere costituita da una piastra traslante 12, 13, provvista di una rispettiva finestra passante 14 entro cui sono alloggiabili gli strati di film polimerico da sottoporre a saldatura.

Gli strati di film polimerico sovrapposti (eventualmente comprendenti anche elementi polimerici accessori, quali cordonature di chiusura, tappi, dosatori, ecc) attraverseranno quindi la finestra 14 e potranno essere immorsati dalle ganasce 2, 3 (in particolare saranno serrati tra le rispettive superfici di riscontro 4 e 5) che, oltre ad applicare una forza di compressione sugli stessi, si troveranno ad una temperatura idonea a garantire la relativa saldatura.

Sempre con riferimento a tale soluzione realizzativa si specifica che ciascuna finestra passante 14 può convenientemente comprendere una rispettiva banda 15, 16 sporgente da un suo bordo. Tale banda 15, 16 è quella dotata della superficie di riscontro 4, 5 su cui è installato il riscaldatore.

In linea di principio ciascuna banda 15, 16 potrà comprendere una sede di alloggiamento per il riscaldatore (che potrà essere di qualsiasi tipologia, in funzione della specifica applicazione); non si esclude di adottare bande 15, 16 in materiale ferromagnetico ed installare su ciascuna piastra 12, 13 della rispettiva ganascia 2, 3 (in prossimità della rispettiva banda 15, 16) dei circuiti per la generazione di campi magnetici magnetica ad elevata frequenza: l'induzione di correnti parassite in ciascuna banda 15, 16 da parte dei circuiti per la generazione di campi magnetici magnetica ad elevata frequenza determinerà, in tal caso, il riscaldamento della superficie di riscontro.

Si evidenzia inoltre che le bande sporgenti 15, 16 di rispettive piastre traslanti 12, 13 di una medesima coppia di ganasce 2, 3 sono contrapposte, cioè disposte su bordi opposti di rispettive finestre 14.

Tali bande 15, 16, quindi, risulteranno essere mobili, in solido alla rispettiva piastra 12, 13, secondo un moto traslatorio di avvicinamento ed allontanamento reciproco.

Con particolare riferimento ad una soluzione realizzativa di sicuro interesse pratico, l'albero girevole 6 può validamente alloggiare una coppia di boccole di guida 17, 18 (sono pattini dotati di coppia rotoidale sull'albero 6 e prismatica rispetto alle ganasce 2, 3).

Le boccole 17, 18 sono disposte esternamente rispetto agli anelli eccentrici 7, 8 in condizione di reciproca simmetria e contrapposizione sull'albero girevole 6. Le boccole 17, 18 introducono vincoli, impediscono cioè rotazioni reciproche e traslazioni secondo direzione differenti da quella di avvicinamento/allontanamento reciproco delle ganasce 2, 3.

Il gruppo di saldatura 1 può inoltre vantaggiosamente comprendere un albero fisso 19 di allineamento: l'assenza dell'albero 19 implicherebbe la non isostaticità del gruppo 1 e quindi, qualora non si disponga l'albero 19 nella configurazione qui descritta, si renderà necessario introdurre altri apparati di vincolo. Tale albero 19 sarà alloggiato entro asole 20 delle ganasce 2, 3 (realizzate quindi su una area della rispettiva piastra 12, 13); tali asole 20 saranno efficacemente disposte sulla porzione della rispettiva ganascia 2, 3 opposta a quella comprendente le superfici di riscontro 4, 5.

Le asole 20 risulteranno essere allungate secondo la direzione di scorrimento reciproco di dette ganasce 2, 3 per consentire l'avanzamento/arretramento di una prima ganascia 2 ed l'arretramento/avanzamento di una seconda ganascia 3, cioè una movimentazione delle ganasce 2, 3 secondo una medesima direzione, ma con versi opposti (che consentirà quindi l'immorsamento degli strati di film polimerico da saldare).

Si specifica inoltre che gli anelli eccentrici 7, 8 possono essere proficuamente realizzati su un manicotto 19 inseribile, e vincolabile rigidamente, sull'albero girevole 6.

In tal caso, il manicotto 19 potrà comprendere organi di vincolo amovibile all'albero girevole 6: la rimozione e/o l'allenamento di tali organi di vincolo consentirà quindi la traslazione (sostanzialmente libera ma eseguibile solo in seguito ad una azione esterna applicata direttamente al manicotto 19) del manicotto 19 lungo l'albero girevole 6 per l'esecuzione di operazioni di cambio formato.

In questo modo un operatore potrà regolare manualmente la posizione del manicotto 19 in funzione del particolare formato da realizzare (dopo aver eliminato o allentato gli organi di vincolo), oppure si potrà prevedere un automatismo attraverso il quale, a seguito di un allentamento/rimozione automatico dell'organo di vincolo, un attuatore provveda alla traslazione del manicotto 19 lungo l'albero 6 secondo i parametri dimensionali previsti per il particolare formato da realizzare.

Si specifica che grazie al gruppo 1 secondo il trovato con la rotazione dell'albero 6, ad opera di un motore di potenza estremamente contenuta, è possibile esercitare una azione di serraggio sugli strati di film polimerico particolarmente elevata, garantendo una ottimale qualità della saldatura che sarà quindi realizzata.

Inoltre la conformazione dell'intero gruppo 1, che prevede componenti sostanzialmente simmetrici rispetto all'albero 6 e mossi in controfase, garantisce di annullare di effetti esterni della operazione di immorsamento con conseguente ottimale equilibratura del gruppo di saldatura 1, che quindi può essere leggero e sostanzialmente indipendente dalla carcassa della macchina in cui è installato.

Tra i dischi 22, 23 e la rispettiva piastra 12, 13, nonché tra le coppie prismatiche (costituite dalle boccole di guida 17, 18) e la rispettiva piastra 12, 13 e tra gli anelli eccentrici 7, 8 ed i dischi 22, 23 sono interposti cuscinetti per la minimizzazione degli attriti.

Vantaggiosamente il presente trovato risolve i problemi esposti in precedenza, proponendo un gruppo di saldatura 1 capace di esercitare elevate pressioni nonostante dimensioni e massa sostanzialmente contenute.

Validamente, il gruppo di saldatura 1 secondo il trovato non necessita quindi di specifici basamenti di sostegno, pesanti ed ingombranti.

Convenientemente il gruppo di saldatura 1 secondo il trovato è capace di esercitare elevate pressioni uniformi su tutta l'area da saldare, indipendentemente dalla modalità di applicazione del moto alle teste saldanti, le superfici d riscontro 4 e 5, in avvicinamento reciproco. Infatti tale pressione è ottenuta attraverso la rotazione dell'albero 6 e non richiede obbligatoriamente l'adozione di spintori dotati unicamente di moto traslatorio (come invece necessario nei gruppi di saldatura di tipo noto). Proficuamente il gruppo di saldatura 1 secondo il trovato risulta essere di relativamente semplice realizzazione pratica, presentando costi sostanzialmente contenuti: tali caratteristiche rendono il gruppo 1 una innovazione di sicura applicazione.

Il trovato, così concepito, è suscettibile di numerose modifiche e varianti tutte rientranti nell’ambito del concetto inventivo; inoltre, tutti i dettagli potranno essere sostituiti da altri elementi tecnicamente equivalenti.

Negli esempi di realizzazione illustrati singole caratteristiche, riportate in relazione a specifici esempi, potranno essere in realtà intercambiate con altre diverse caratteristiche, esistenti in altri esempi di realizzazione.

In pratica i materiali impiegati, nonché le dimensioni, potranno essere qualsiasi secondo le esigenze e lo stato della tecnica.

Claims (9)

1. R I V E N D I C A Z I O N I 1. Gruppo di saldatura per fogli in materiale polimerico, del tipo comprendente almeno una coppia di ganasce (2, 3) reciprocamente avvicinabili, almeno una (2, 3) delle quali provvista di un riscaldatore in corrispondenza della sua superficie di riscontro (4, 5) su una corrispondente superficie coniugata (5, 4) dell'altra ganascia (3, 2) della coppia, caratterizzato dal fatto che comprende un albero girevole (6) per azione di un rispettivo motore, detto albero (6) comprendendo almeno due anelli eccentrici (7, 8) affiancati con porzione eccentrica di maggiore sporgenza (9, 10) rispetto all'asse di rotazione (11) sostanzialmente contrapposta, ciascuna ganascia (2, 3) di detta coppia comprendendo un rispettivo foro passante per l'alloggiamento di detto albero (6), con l'interposizione di un disco girevole (22, 23), il foro di una prima ganascia (2) alloggiando girevolmente un primo disco (22), primo disco (22) provvisto di un foro eccentrico di forma e dimensioni coniugate a quelle di un rispettivo anello eccentrico (7) solidale a detto albero (6) ed il foro di una seconda ganascia (3) alloggiando girevolmente un secondo disco (23), secondo disco (23) provvisto di un foro eccentrico di forma e dimensioni coniugate a quelle di un rispettivo anello eccentrico (8) solidale a detto albero (6), la rotazione di detto albero (6) determinando un moto reciproco di avvicinamento/allontanamento di dette superfici di riscontro (4, 5) di dette ganasce (2, 3) per azione di detti anelli eccentrici (7, 8) nel relativo disco (22, 23) girevole nel detto foro di una rispettiva ganascia (2, 3).
2. 2. Gruppo di saldatura, secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che ciascuna ganascia (2, 3) è costituita da una piastra traslante (12, 13), provvista di una finestra passante (14) entro cui sono alloggiabili gli strati di film polimerico da sottoporre a saldatura.
3. 3. Gruppo di saldatura, secondo la rivendicazione 2, caratterizzato dal fatto che ciascuna finestra passante (14) comprende una rispettiva banda sporgente (15, 16) da un suo bordo, banda (15, 16) comprendente la detta superficie di riscontro (4, 5) dotata di detto riscaldatore.
4. 4. Gruppo di saldatura, secondo la rivendicazione 3, caratterizzato dal fatto che le bande sporgenti (15, 16) di rispettive piastre traslanti (12, 13) di una medesima coppia di ganasce (2, 3) sono contrapposte, cioè disposte su bordi opposti di rispettive finestre (14), dette bande (15, 16) essendo mobili, in solido alla rispettiva piastra (12, 13), secondo un moto traslatorio di avvicinamento ed allontanamento reciproco.
5. 5. Gruppo di saldatura, secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che dette piastre traslanti (12, 13) comprendono almeno una coppia di boccole di guida (17, 18) del tipo di pattini dotati di coppia rotoidale sull'albero (6) e prismatica rispetto alle piastre (12, 13), per l'accoppiamento delle piastre (12, 13) consentendo un grado di libertà di traslazione reciproca secondo la direzione di avvicinamento/allontanamento delle rispettive bande sporgenti (15, 16) entro una corsa predefinita.
6. 6. Gruppo di saldatura, secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che comprende un albero fisso (19) di allineamento, alloggiato entro asole (20) di dette ganasce (2, 3) disposte sulla porzione opposta a quella comprendente le dette superfici di riscontro (4, 5), dette asole (20) essendo allungate secondo la direzione di scorrimento reciproco di dette ganasce (2, 3) per consentire l'avanzamento/arretramento di una prima ganascia (2, 3) e l'arretramento/avanzamento di una seconda ganascia (3, 2), cioè una movimentazione di dette ganasce (2, 3) secondo una medesima direzione con versi opposti.
7. 7. Gruppo di saldatura, secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detti anelli eccentrici (7, 8) sono realizzati su un manicotto (21) inseribile, e vincolabile rigidamente, su detto albero girevole (6).
8. 8. Gruppo di saldatura, secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detto manicotto (21) comprende organi di vincolo amovibile a detto albero girevole (6), la rimozione e/o l'allenamento di detto organi di vincolo consentendo la traslazione di detto manicotto (21) lungo detto albero girevole (6) per l'esecuzione di operazioni di cambio formato.
9. 9. Gruppo di saldatura, secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che tra detti dischi (22, 23) e la rispettiva piastra (12, 13), tra dette coppie prismatiche, costituite dalle dette boccole di guida (17, 18), e la rispettiva piastra (12, 13) e tra detti anelli eccentrici (7, 8) e detti dischi (22, 23) sono interposti cuscinetti per la minimizzazione degli attriti.