IT202100022796A1 - Metodo per il monitoraggio della qualità di processo di una macchina per la lavorazione del settore del tabacco - Google Patents
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Description
DESCRIZIONE
dell'invenzione industriale dal titolo:
"Metodo per il monitoraggio della qualit? di processo di una macchina per la lavorazione del settore del tabacco"
La presente invenzione ha per oggetto un metodo per il monitoraggio della qualit? di processo di una macchina per la lavorazione del settore del tabacco, in particolare una macchina maker per la realizzazione di articoli a forma di barretta quali segmenti di filtro o di sigaretta o sigarette con filtro.
Le macchine del settore del tabacco sono macchine complesse che includono numerose e diverse unit? di lavorazione tra loro interconnesse per realizzare la formazione, per esempio, di spezzoni di filtro, spezzoni di sigaretta o sigarette con filtro.
Al fine di ottimizzare la qualit? della produzione ? noto impiegare dispositivi di ispezione lungo la linea produttiva per monitorare la qualit? del semilavorato in transito e regolare, ove previsto, le precedenti o le successive unit? di lavorazione in funzione del risultato dell?ispezione. Per esempio, ? possibile ottimizzare la qualit? di processo agendo mediante opportune regolazioni sulle singole stazioni di lavorazione in funzione di parametri di processo rilevati.
A causa della complessit? delle lavorazioni ed al fatto che esse si sommano durante il processo produttivo, risulta spesso difficile operare una regolazione ed una taratura delle differenti lavorazioni, poich? questo richiede un continuo monitoraggio, in tutte le parti di macchina, delle propriet? del materiale o del semilavorato in transito, che richiede l?impiego di appositi organi di ispezione la cui installazione non ? sempre realizzabile a causa degli spazi esistenti.
La natura delle materie prime, inoltre, fa s? che le propriet? delle stesse non siano esattamente sempre identiche ma esse, seppur nominalmente simili, possono variare in modo statistico entro una certa tolleranza, in modo non prevedibile. In questo contesto, il compito tecnico alla base della presente invenzione ? mettere a disposizione un metodo per il monitoraggio della qualit? di processo di una macchina per la lavorazione del settore del tabacco che superi gli inconvenienti della tecnica nota sopra citati.
In particolare, ? scopo della presente invenzione mettere a disposizione un metodo per il monitoraggio della qualit? di processo di una macchina per la lavorazione del settore del tabacco che consenta un efficace monitoraggio della qualit? di processo della macchina impiegata.
E? inoltre scopo dell?invenzione mettere a disposizione un metodo per il monitoraggio della qualit? di processo di una macchina per la lavorazione del settore del tabacco che consenta un?efficace regolazione e taratura delle lavorazioni effettuate.
Il compito tecnico e gli scopi specificati sono sostanzialmente raggiunti da un metodo per il monitoraggio della qualit? di processo di una macchina per la lavorazione del settore del tabacco in accordo con una o pi? delle annesse rivendicazioni.
Il metodo comprende le fasi di predisporre una materia prima od un semilavorato in una macchina per la lavorazione del settore del tabacco, sottoporre la materia prima od il semilavorato ad una o pi? fasi di lavorazione, in cui le fasi di lavorazione influenzano una medesima propriet? della materia prima o semilavorato. Successivamente, il metodo comprende la fase di sottoporre la materia prima od il semilavorato processato ad almeno una fase di ispezione per determinare almeno una propriet? della materia prima o del semilavorato processato.
Con ?materia prima? si intende un componente non sottoposto a lavorazione precedente all?interno della macchina o dell?impianto e comprende, per esempio, materiali in nastro (carta, materiali plastici, alluminio, tabacco, acetato per filtro), tabacco in fibre, segmenti pre-realizzati (carboncini, capsule o altri) ed altri ancora.
Con ?semilavorato? si intende un componente gi? sottoposto a lavorazione precedente all?interno della macchina o dell?impianto e destinato ad ulteriori lavorazioni, comprendente quindi per esempio segmenti o cordoni o bachi di filtro o di sigaretta.
Secondo l?invenzione, il metodo si caratterizza per il fatto di operare, periodicamente od in modo comandato, un?esclusione temporanea di ognuna delle fasi di lavorazione in modo tale che, per un intervallo di tempo, tali lavorazioni non siano attuate nelle modalit? normalmente previste e, durante tale fase di esclusione temporanea, attuare la fase di ispezione per determinare la propriet? della materia prima o del semilavorato non sottoposto alle fasi di lavorazione.
La propriet? della materia prima o del semilavorato non sottoposto alle fasi di lavorazione temporaneamente escluse ? analizzata per ottenere almeno un?informazione relativa:
- alla qualit? della materia prima o del semilavorato alimentato alla macchina, poich? la medesima ispezione rileva la propriet? del materiale o del semilavorato ?base?, senza la lavorazione o le lavorazioni,
- per realizzare una taratura della macchina, poich? le propriet? della materia prima o del semilavorato in assenza di tali lavorazioni possono essere utilizzate per definire un livello ?zero? sulla base del quale interpretare i valori di propriet? rilevati per le specifiche lavorazioni effettuate, e/o
- per correggere un processo di determinazione di conformit? delle lavorazioni effettuate, in quanto le propriet? fornite dalle lavorazioni possono essere ottenute sottraendo alle propriet? determinate dall?ispezione le propriet? del materiale ?base?.
In una forma di realizzazione, la fase di lavorazione ? un?unica fase di lavorazione realizzata a monte della fase di ispezione in modo tale che la propriet? rilevata dalla fase di ispezione sia sostanzialmente influenzata solamente dalla fase di lavorazione e da propriet? intrinseche della materia prima o del semilavorato prima della lavorazione.
In una differente forma di realizzazione l?almeno una fase di lavorazione comprende una pluralit? di lavorazioni identiche o di medesima tipologia, influenzanti una medesima propriet? della materia prima o del semilavorato determinata nella fase di ispezione. In questo caso, la fase di esclusione temporanea ? operata escludendo tutte le lavorazioni della pluralit? di lavorazioni.
Alternativamente, l?almeno una fase di lavorazione comprende una pluralit? di lavorazioni di differente tipologia ma preferibilmente influenzanti una medesima propriet? della materia prima o del semilavorato determinata nella fase di ispezione. Anche in questo caso, la fase di esclusione temporanea ? operata escludendo tutte le lavorazioni della pluralit? di lavorazioni.
Preferibilmente, una pluralit? di valori di tale propriet? della materia prima o del semilavorato non sottoposto alle fasi di lavorazione ? elaborata per ottenere una distribuzione statistica e/o un valore medio ed una deviazione standard della propriet? della materia prima o del semilavorato. Tale propriet? ? quindi indicativa della qualit? del materiale in approccio alle lavorazioni.
Preferibilmente, la distribuzione statistica e/o il valore medio e la deviazione standard sono inoltre successivamente utilizzati durante la normale esecuzione delle fasi di lavorazione per correggere un processo di determinazione di conformit? della lavorazione effettuata. In altre parole, la distribuzione statistica e/o il valore medio e la deviazione standard sono successivamente utilizzati per estrarre, dai valori di propriet? determinati a seguito dell?ispezione, il contributo della lavorazione e delle lavorazioni, depurandolo quindi dalla componente legata alle propriet? intrinseche della materia prima o del semilavorato sottoposti a lavorazione.
In una forma di realizzazione preferita, l?almeno una fase di lavorazione comprende una fase di realizzazione di una perforazione o di un gruppo di perforazioni su di un materiale in nastro o su di un semilavorato a forma di barretta e la fase di ispezione ? una fase di rilevazione, preferibilmente realizzata mediante mezzi pneumatici, della ventilazione di una sigaretta realizzata a partire da tale materiale in nastro o semilavorato a forma di barretta.
Risulta evidente, cos? facendo, come il contributo alla caduta di pressione dato dalla permeabilit? intrinseca della carta costituente il nastro di partenza (nel caso di perforazione del nastro) o il tubolare di avvolgimento esterno (nel caso di perforazione di un baco o spezzone di sigaretta o filtro, o di una sigaretta con filtro) pu? essere sottratta dalla misurazione operata ?normalmente? in modo tale da ottenere le propriet? di ventilazione fornite dalle sole perforazioni utilizzate. Inoltre, una ventilazione ?base? (vale a dire in esclusione temporanea delle perforazioni) eccessiva od insufficiente pu? essere considerata un indice di una materia prima (carta) non ottimale e, quindi, indicare la necessit? di sostituzione della bobina.
In accordo con differenti forme di realizzazione, l?almeno una fase di lavorazione comprende una tra: aggiunta di un involucro, aggiunta di un componente in particolare una capsula od una chiusura, aggiunta di additivi, goffratura di un nastro continuo.
Verr? ora descritto un particolare esempio di applicazione dell?invenzione, senza tuttavia che esso ne costituisca una restrizione.
In accordo con la peculiare applicazione dell?invenzione, il metodo si riferisce alla realizzazione di segmenti a forma di barretta ed in particolare sigarette con filtro dotate di almeno una zona di perforazione, per esempio disposta sul lato filtro in accordo con uno sviluppo circonferenziale di fori. Ci? ? generalmente realizzato per alterare la ventilazione della sigaretta, in particolare per aumentarla in modo controllabile per fornire un?esperienza personalizzata al fumatore. Il fumatore pu?, infatti, occludere parzialmente o totalmente le perforazioni per ridurre od aumentare la portata d?aria fluente lungo la sigaretta e quindi la ventilazione della sigaretta stessa, modificando l?effetto dell?aspirazione.
In una macchina per la realizzazione delle sigarette (maker machine) tali perforazioni possono essere realizzate sul nastro di carta svolto da bobina oppure sul baco di tabacco, realizzato avvolgendo il nastro attorno ad un cordone di tabacco, od ancora in una linea di trasporto trasversale a tamburi, dove uno spezzone di tabacco o la sigaretta finita vengono fatti avanzare trasversalmente. La realizzazione delle citate perforazioni costituisce quindi una delle lavorazioni eseguite in linea sulla materia prima (carta) o sul semilavorato (baco o sigaretta). Il metodo comprende inoltre una fase di sottoporre la porzione perforata ad almeno una fase di ispezione per determinare almeno una propriet? della porzione perforata stessa. Preferibilmente, tale porzione perforata ? parte della superficie cilindrica esterna di un baco continuo di sigaretta od una sigaretta (ma potrebbe essere anche parte della superficie cilindrica esterna di un baco di filtro o di un segmento di filtro).
Nel caso di una sigaretta con filtro, la fase di ispezione viene effettuata preferibilmente in modo pneumatico, con aria in pressione o con depressione pneumatica, realizzata mediante apparati di tipo noto (operanti, in particolare, sulle porzioni di estremit? delle sigarette mentre vengono fatte avanzare trasversalmente su di un tamburo).
La propriet? rilevata ? quindi in questo caso, preferibilmente, la ventilazione complessiva della sigaretta, strettamente correlata alla qualit? delle perforazioni realizzate (che alterano intenzionalmente, come detto sopra, la ventilazione complessiva della sigaretta).
Vantaggiosamente, il metodo comprende inoltre una fase di operare, periodicamente od in modo comandato, un?esclusione temporanea della fase di perforazione (o di ognuna delle fasi di perforazione, laddove ne fosse prevista pi? d?una) in modo tale che, per un intervallo di tempo, non vengano realizzate perforazioni e quindi le sigarette finite siano totalmente prive di tali perforazioni. Durante tale fase di esclusione temporanea delle perforazioni, la fase di ispezione viene comunque attuata in modo tale da determinare la medesima propriet? in una situazione, tuttavia, di assenza di perforazioni. In tale situazione, la propriet? determinata non ? alterata dalle perforazioni realizzate e quindi essa costituisce la propriet? della sigaretta ?base?, vale a dire intrinseca dei materiali con cui la sigaretta ? realizzata.
Poich? infatti la propriet? (ventilazione) determinata mediante il processo di ispezione ? direttamente influenzata dalla realizzazione delle perforazioni, al fine di valutare la ventilazione della sigaretta ?base?, quindi la permeabilit? intrinseca della sigaretta, la realizzazione delle perforazioni viene esclusa per un periodo di tempo prestabilito od impostabile in modo tale da ottenere un valore minimo, dato dai materiali utilizzati.
Tale ventilazione della sigaretta ?base? costituisce quindi un?informazione utilizzata per almeno una delle seguenti finalit?:
- determinare la qualit? della carta o del baco di sigaretta e/o di filtro impiegato per la realizzazione della sigaretta, infatti una permeabilit? eccessiva pu? essere dovuta ad una bobina di carta di qualit? esterne ad un intervallo di accettabilit? e quindi da scartare;
- realizzare una taratura della macchina, poich? la ventilazione in assenza delle perforazioni pu? essere utilizzata per definire un livello ?zero? sulla base del quale interpretare i valori di ventilazione rilevati durante il funzionamento ordinario della macchina;
- correggere un processo di determinazione di conformit? della lavorazione effettuata, poich? una ventilazione ?base? accettabile indica che valori di ventilazione con perforazioni al di fuori di un intervallo di accettabilit? implicano necessariamente perforazioni non conformi, mentre al contrario una ventilazione con perforazioni al di fuori di un intervallo di accettabilit? potrebbe essere imputabile a caratteristiche intrinseche della sigaretta non idonee e, quindi, il metodo secondo l?invenzione consente di evitare uno scarto sistematico di sigarette dovuto a perforazioni conformi di una successione di articoli di partenza non conformi.
In accordo con una forma di realizzazione preferita, una pluralit? di valori di ventilazione ?base?, vale a dire senza perforazioni, viene elaborata per ottenere una distribuzione statistica e/o un valore medio ed una deviazione standard di ventilazione della materia prima (carta) o del semilavorato (baco o segmento a forma di barretta da sottoporre a perforazione), in particolare mediante una centralina di controllo della macchina od una centralina esterna. Ci? consente di realizzare, per esempio, un autoapprendimento della macchina tale da correlare parametri di ingresso della fase di perforazione con parametri di uscita della fase di perforazione.
Tale distribuzione statistica e/o valore medio e deviazione standard possono anche essere successivamente utilizzati durante la normale esecuzione delle perforazioni per correggere il citato processo di determinazione di conformit? della lavorazione effettuata.
Al fine di poter operare in regime di affidabilit? il metodo sopra descritto, tra la fase di perforazione (o le fasi di perforazione laddove ne fosse prevista pi? d?una) e la fase di ispezione non sono previste ulteriori lavorazioni in grado di influenzare il parametro ispezionato, in particolare la ventilazione.
Claims (7)
1. Metodo per il monitoraggio della qualit? di processo di una macchina per la lavorazione del settore del tabacco, in particolare una macchina maker per la realizzazione di articoli a forma di barretta quali segmenti di filtro o di sigaretta o sigarette con filtro, comprendente le fasi di:
- predisporre una materia prima od un semilavorato in una macchina per la lavorazione del settore del tabacco;
- sottoporre detta materia prima o semilavorato ad una o pi? fasi di lavorazione, dette almeno una o pi? fasi di lavorazione influenzando una medesima propriet? di detta materia prima o semilavorato;
- successivamente a dette fasi di lavorazione, sottoporre la materia prima od il semilavorato processato ad almeno una fase di ispezione per determinare almeno una propriet? della materia prima o del semilavorato processato;
- operare, periodicamente od in modo comandato, un?esclusione temporanea di ognuna di dette fasi di lavorazione in modo tale che, per un intervallo di tempo, dette lavorazioni non siano attuate nelle modalit? normalmente previste;
- durante detta fase di esclusione temporanea delle fasi di lavorazione, attuare detta fase di ispezione per determinare detta almeno una propriet? della materia prima o del semilavorato non sottoposto a dette fasi di lavorazione;
in cui detta propriet? della materia prima o del semilavorato non sottoposto a dette fasi di lavorazione ? analizzata per ottenere almeno un?informazione relativa alla qualit? della materia prima o del semilavorato alimentato alla macchina e/o per realizzare una taratura della macchina e/o per correggere un processo di determinazione di conformit? della lavorazione effettuata.
2. Metodo secondo la rivendicazione 1, in cui una pluralit? di valori di detta propriet? della materia prima o del semilavorato non sottoposto a dette fasi di lavorazione ? elaborata per ottenere una distribuzione statistica e/o un valore medio ed una deviazione standard di detta propriet? della materia prima o del semilavorato.
3. Metodo secondo la rivendicazione 2, in cui detta distribuzione statistica e/o valore medio e deviazione standard sono successivamente utilizzati durante la normale esecuzione di detta almeno una fase di lavorazione per correggere un processo di determinazione di conformit? della lavorazione effettuata.
4. Metodo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui detta almeno una fase di lavorazione comprende un?unica fase di lavorazione realizzata a monte della fase di ispezione in modo tale che detta propriet? rilevata dalla fase di ispezione sia sostanzialmente influenzata solamente da detta fase di lavorazione e da propriet? intrinseche della materia prima o del semilavorato prima di detta lavorazione.
5. Metodo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui detta almeno una fase di lavorazione comprende una pluralit? di lavorazioni identiche o di medesima tipologia, oppure una pluralit? di lavorazioni di differente tipologia ma preferibilmente influenzanti una medesima propriet? della materia prima o del semilavorato determinata nella fase di ispezione, ed in cui detta fase di esclusione temporanea ? operata escludendo tutte le lavorazioni di detta pluralit? di lavorazioni.
6. Metodo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui detta almeno una fase di lavorazione comprende una fase di realizzazione di una perforazione o di un gruppo di perforazioni su di un materiale in nastro o su di un semilavorato a forma di barretta ed in cui detta fase di ispezione ? una fase di rilevazione della ventilazione di una sigaretta realizzata a partire da detto materiale in nastro o semilavorato a forma di barretta, preferibilmente detta fase di rilevazione essendo realizzata mediante mezzi pneumatici.
7. Metodo secondo una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni da 1 a 4, in cui detta fase di lavorazione comprende una tra: aggiunta di un involucro, aggiunta di un componente in particolare una capsula od una chiusura, aggiunta di additivi, goffratura di un nastro continuo.
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| CN115736330A (zh) | 2023-03-07 |
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