IT9020576A1 - Macchina di confezionamento con saldatura a caldo di film plastici a velocita' variabile - Google Patents

Macchina di confezionamento con saldatura a caldo di film plastici a velocita' variabile

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IT9020576A1
IT9020576A1 IT020576A IT2057690A IT9020576A1 IT 9020576 A1 IT9020576 A1 IT 9020576A1 IT 020576 A IT020576 A IT 020576A IT 2057690 A IT2057690 A IT 2057690A IT 9020576 A1 IT9020576 A1 IT 9020576A1
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strip
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Description

"Macchina di confezionamento con saldatura a caldo di film plastici a velocità variabile"
Nel campo delle macchine confezionatrici sono noti i problemi dovuti alla necessità di continue variazioni di velocità del film plastico sottoposto a saldatura. Tali variazioni di velocità sono dovute alle inevitabili irregolarità di fornitura alla macchina dei prodotti da impaccare, irregolarità che obbligano ad accelerare e a rallentare il film plastico per evitare la produzione di pacchetti vuoti o con le stampe superficiali fuori centratura .
Il problema maggiore è dovuto al fatto che i film in materiale termosaldabile hanno purtroppo un limitato campo di saldabilità in funzione della loro velocità di scorrimento e della temperatura degli elementi riscaldati di saldatura. Data la rapidità con la quale intervengono le variazioni di velocità e l'inerzia termica degli elementi di saldatura non è possibile variare con la sufficiente prontezza la temperatura di tali elementi di saldatura e quindi capita che un eccessivo rallentamento del film provoca la sua completa fusione e bruciatura, mentre una velocità troppo elevata ne provoca la diffettosa o nulla saldatura.
In linee di produzione automatiche dove non è garantita una gamma di velocità del nastro all'interno dei limiti di saldabilità dei materiali termosaldabili si è quindi costretti ad utilizzare film del tipo saldabile a freddo, di costo notevolmente più elevato dei normali film termosaldabili. Inoltre, anche nel caso di impianti con velocità solitamente contenuta nei limiti permettenti l'uso di materiali termosaldabili, capita saltuariamente che l'impianto, per svariati motivi imprevisti, debba improvvisamente rallentare oltre il normale, cosa che provoca la bruciatura del film e la produzione di un certo numero di confezioni difettose per tutta la durata del rallentamento.
Scopo generale della presente invenzione è quello di ovviare agli inconvenienti sopra menzionati fornendo una macchina confezionatrice con saldatura di film plastici in materiale termosaldabile, che permetta forti fluttuazioni della velocità del film senza produrre difetti di saldatura.
In vista di tale scopo si è pensato di realizzare, secondo l'invenzione, una macchina di confezionamento del tipo comprendente mezzi di alimentazione di un nastro di film plastico termosaldabile a mezzi conformatori pieganti i lembi laterali del nastro per portarli in posizione combaciante, mezzi di saldatura longitudinale saldando tali lembi fra loro per fare assumere alla striscia una configurazione a tubo, in cui sono addotti prodotti da confezionare, essendo previsti mezzi di saldatura trasversale saldanti trasversalmente il tubo ad intervalli, per isolare ogni prodotto in un tratto del tubo stesso, caratterizzata dal fatto che detti mezzi di saldatura longitudinale e trasversale comprendono elementi pressori mossi in reciproco impegno da mezzi attuatori, mezzi sensibili alla velocità del nastro pilotando tali attuatori per muovere gli elementi pressori sulle superfici da saldare con una forza crescente al crescere della velocità.
Per rendere più chiara la spiegazione dei principi innovativi della presente invenzione ed i ‘suoi vantaggi rispetto alla tecnica nota si descriverà di seguito, con l’aiuto dell'unico disegno allegato, una possibile realizzazione esemplificativa applicante tali principi.
Con riferimento alla figura, è mostrata schematicamente una macchina di confezionamento secondo l’invenzione. Tale macchina, indicata genericamente con 10, comprende mezzi 13 di alimentazione di un film plastico termosaldabile comprendenti una bobina 49 dalla quale il film termosaldabile, eventualmente stampato con scritte o quanto altro deve apparire sulle confezioni, viene alimentato alla macchina attraverso vari rulli di rinvio per giungere a conformatori 14 che lo piegano per fargli assumere una forma tubolare con i due bordi laterali del film combacianti inferiormente lungo un piano verticale longitudinale alla direzione di scorrimento del film stesso. Una linea 11, ad esempio costituita da un nastro trasportatore, di alimentazione di prodotti 12 da confezionare immette tali prodotti alla imboccatura del tubo formato dal film. Contemporaneamente, mezzi di saldatura longitudinale 15 saldano i bordi combacianti del film e mezzi di saldatura trasversale saldano e dividono il tubo attorno ai prodotti, così da formare, in uscita alla macchina, le singole confezioni 17.
Essendo le parti sopra descritte di trasporto dei prodotti e di srotolamento, sincronizzazione e piegatura del film plastico di tecnica nota e perciò facilmente immaginabili dal tecnico, non si ritiene necessaria una loro spiegazione in maggiore dettaglio.
Secondo i principi innovativi qui rivendicati i mezzi di saldatura longitudinale 15 comprendono una prima coppia di rulli pressori controrotanti 18, 19, una seconda coppia di rulli pressori controrotanti 20, 21 e una terza coppia di rulli pressori controrotanti 22 e 23. Tali rulli pressori 18, 19, 20, 21, 22 e 23 sono posti in rotazione per mezzo di rispettivi motoriduttori 24, 25, 26, 27, 28 e 29.
Ogni coppia di rulli controrotanti ha bordi laterali affrontati fra i quali scorrono i bordi laterali combacianti da saldare del film plastico. La prima coppia di rulli 18 e 19 è formata da rulli freddi di accostamento dei lembi da saldare. Uno dei due rulli è connesso ad uno stantuffo pneumatico 31 di spinta contro l'azione di una molla (non mostrata) il quale permette di regolare la pressione esercitata dai rulli sui due lati dei lembi da saldare, mediante la manovra di una valvola manuale 31 di regolazione della pressione di un fluido di comando in arrivo da un condotto sorgente 32.
I rulli delle seconde e terze coppie sono invece rulli elettricamente riscaldati per la saldatura a caldo del materiale.
I rulli 20 e 21 hanno ciascuno stantuffi pneumatici 33 e 34, rispettivamente, di spinta (contro l'azione di una molla non mostrata) l'uno contro l'altro. Una valvola proporzionale 35, comandata elettricamente, invia simmetricamente agli stantuffi 33 e 34 l'aria in pressione in arrivo dal condotto 32 così da esercitare una spinta dei rulli 20 e 21 sui due lati dei lembi da saldare.
Analogamente, i rulli 22 e 23 hanno ciascuno stantuffi pneumatici 36 e 37,. rispettivamente, di spinta (contro l'azione di una molla non mostrata) l'uno contro l'altro. Una valvola proporzionale 38, comandata elettricamente, invia agli stantuffi 36 e 37 il fluido in pressione in arrivo dal condotto 32, così che anche i rulli 22 e 23 esercitino una spinta sui due lati dei lembi da saldare.
I mezzi di saldatura trasversale 16 comprendono due elementi pressori riscaldati 39 e 40 controrotanti intorno ad assi orizzontali mediante gruppi motoriduttori e di supporto laterale 41 e 42. L'elemento riscaldato superiore 39 è avvicinabile a quello inferiore 40 mediante la spinta, contro l'azione di una molla non mostrata, di stantuffi laterali verticali 43 e 44 azionati da una valvola proporzionale 45, comandata elettricamente, la quale invia ad essi il fluido in pressione presente nel condotto 32.
Le valvole proporzionali 35, 38 e 45 sono elettricamente connesse ad un dispositivo di controllo elettronico 46, il quale comanda, come sarà chiaro nel seguito, le aperture delle valvole in base a parametri preimpostati e alla velocità di scorrimento del film, misurata tramite un rilevatore 48, ad esempio una dinamo tachimetrica.
Il dispositivo 46 può ad esempio essere un dispositivo di controllo a microprocessore di tecnica nota, facilmente immaginabile dal tecnico, specialmente dopo la seguente descrizione del funzionamento della macchina. Vantaggiosamente, tale dispositivo supervisiona e comanda le varie funzioni della macchina, come ad esempio lo scorrimento del film, la sua sincronizzazione con l'arrivo’ dei prodotti, ecc. e ha una tastiera 47 per l'ingresso dei dati necessari al funzionamento della macchina. Alla attivazione della macchina i rulli pressori 18 e 19 devono essere spinti uno contro l'altro, mediante regolazione manuale della valvola 31, dopo avere posizionato il film in modo tale che alla sua estremità di testa i due lembi da saldare vengano a trovarsi fra i rulli.
La valvola 31 deve essere regolata per fornire una pressione dei rulli 18 e 19 sul film che sia sufficiente ad accostare convenientemente i lembi e che sostanzialmente dipende dalle caratteristiche del materiale da saldare.
Dopo di ciò si possono impostare, attraverso la tastiera 47, dei parametri corrispondenti alle caratteristiche del film e avviare la macchina impartendo il comando al dispositivo di controllo il quale scalderà gli elementi saldanti trasversali e longitudinali ad una temperatura prestabilita per il tipo di materiale del film ed inizierà a fare scorrere il film in sincrono con l'arrivo dei prodotti 12.
Contemporaneamente, il dispositivo 46 calcola, in funzione della velocità momentanea del film e dei parametri preimpostati riferentisi alle sue caratteristiche, la pressione delle seconde e terze coppie di rulli e degli elementi trasversali di saldatura necessaria per ottenere la migliore saldatura .
Ad esempio, il legame della pressione dei mezzi di saldatura in funzione della velocità del nastro può essere inizialmente una costante (nulla o prossima allo zero), fino al raggiungimento di una velocità minima di impianto operativo, per crescere poi linearmente fino ad un valore di pressione massima raggiunto il quale il legame torna ad essere una costante. La velocità minima alla quale i rulli cominciano ad esercitare pressione, la pendenza della crescita lineare ed il valore di pressione massima possono essere impostabili da tastiera in riferimento al tipo di film plastico termosaldabile usato, in modo da rimanere sempre all'interno del suo intervallo di saldabilità. per tutte le condizioni operative di funzionamento dell'impianto. Naturalmente, la descrizione sopra fatta di una realizzazione applicante i principi innovativi della presente invenzione è riportata a titolo esemplificativo di tali principi innovativi e non deve perciò essere presa a limitazione dell'ambito di privativa qui rivendicato.
Ad esempio, sebbene la regolazione di pressione della prima coppia di rulli 18 e 19 sia stata descritta come manuale, dovendosi fare solo inizialmente, è possibile automatizzarla o servoassisterla sostituendo la valvola manuale 31 con una valvola comandata elettricamente connessa al dispositivo di controllo 46, analogamente alle altre coppie di rulli, eventualmente predisponendo una spinta simmetrica su entrambi i rulli freddi 18, 19. Inoltre, il numero di rulli di saldatura può ovviamente essere diverso da quello mostrato. Infine, gli stantuffi di azionamento possono essere oltre che di tipo pneumatico anche di tipo idraulico, o comunque mezzi attuatori comandabili da un dispositivo elettrico per fornire un movimento lineare di spinta, quindi per esempio anche attuatori elettrici come, facilmente immaginabile dal tecnico.

Claims (10)

  1. RIVENDICAZIONI 1. Una macchina di confezionamento del tipo comprendente mezzi di alimentazione di un nastro di film plastico termosaldabile a mezzi conformatori pieganti i lembi laterali del nastro per portarli in posizione combaciante, mezzi di saldatura longitudinale saldando tali lembi fra loro per fare assumere alla striscia una configurazione a tubo, in cui sono addotti prodotti da confezionare, essendo previsti mezzi di saldatura trasversale saldanti trasversalmente il tubo ad intervalli, per isolare ogni prodotto in un tratto del tubo stesso, caratterizzata dal fatto che detti mezzi di saldatura longitudinale e trasversale comprendono elementi pressori mossi in reciproco impegno da mezzi attuatori, mezzi sensibili alla velocità del nastro pilotando tali attuatori per muovere gli elementi pressori sulle superfici da saldare con una forza crescente al crescere della velocità.
  2. 2. Macchina secondo rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che la pressione esercitata dai mezzi di saldatura è sostanzialmente linearmente crescente con la velocità dal nastro, almeno in un intervallo continuo di tale velocità.
  3. 3. Macchina secondo rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che i mezzi di saldatura longitudinale comprendono coppie di rulli riscaldati controrotanti, i rulli di ciascuna coppia avendo bordi laterali affrontati fra i quali scorrono i lembi combacienti da saldare del nastro, detti mezzi attuatori esercitando la loro pressione spingendo i rulli uno contro l'altro.
  4. 4. Macchina secondo rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che i mezzi di saldatura trasversale comprendono due elementi riscaldati sovrapposti, controrotanti intorno ad assi orizzontali, per portare ad intervalli in posizione affrontata loro superfici di saldatura trasversale del detto tubo scorrente fra di essi, detti mezzi attuatori esercitando la loro pressione spingendo le superfici di saldatura trasversale una contro l'altra.
  5. 5. Macchina secondo rivendicazione 3, caratterizzata dal fatto che i mezzi attuatori dei rulli controrotanti di ciascuna coppia comprendono stantuffi comandati da una valvola proporzionale, comandata elettricamente dai mezzi sensibili alla velocità, la quale invia agli stantuffi di ciascuna coppia un fluido in pressione in arrivo da un condotto sorgente.
  6. 6. Macchina secondo rivendicazione 4, caratterizzata dal fatto che i mezzi attuatori dei due elementi riscaldati comprendono stantuffi comandati da una valvola proporzionale, comandata elettricamente dai mezzi sensibili alla velocità, la quale invia a tali stantuffi un fluido in pressione in arrivo da un condotto sorgente.
  7. 7. Macchina secondo rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che prima dei mezzi di saldatura longitudinale il nastro incontra mezzi di pressione dei lembi uno contro l'altro.
  8. 8. Macchina secondo rivendicazione 7, caratterizzata dal fatto che i mezzi di pressione dei lembi comprendono rulli controrotanti con bordi laterali affrontati spinti l'uno contro l'altro e fra i quali scorrono i lembi combacienti del nastro.
  9. 9. Macchina secondo rivendicazione 8, caratterizzata dal fatto che i rulli controrotanti sono spinti uno contro l'altro mediante almeno uno stantuffo comandato da una valvola di regolazione della pressione di un fluido di comando in arrivo da un condotto sorgente.
  10. 10. Macchina secondo rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che i mezzi sensibili alla velocità comprendono un sensore tachimetrico connesso ad un dispositivo di controllo a microprocessore emettente i segnali di pilotaggio per i mezzi attuatori.
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