ITBO20010035U1

ITBO20010035U1 - LOW THERMAL INERTIA AND LIMITED CONSUMPTION OF ELECTRICITY AND COMPRESSED AIR EQUIPMENT, FOR THE WELDING OF LONGITUDINAL SIDES SO

Info

Publication number: ITBO20010035U1
Authority: IT
Original assignee: Casmatic Spa
Priority date: 2001-04-23
Filing date: 2001-04-23
Publication date: 2002-10-23
Also published as: ITBO20010035V0

Description

DESCRIZIONE del modello industriale di utilit? dal titolo: DESCRIPTION of the industrial model of utility? by title:

?Apparato a bassa inerzia termica ed a consumo limitato di energia elettrica e di aria compressa, per la saldatura dei lembi longitudinali sovrapposti dei sacchi di materia termoplastica impiegati nell?imballaggio di gruppi di prodotti cartacei? ? Apparatus with low thermal inertia and limited consumption of electricity and compressed air, for the welding of the longitudinal overlapping edges of the bags of thermoplastic material used in the packaging of groups of paper products?

TESTO DELLA DESCRIZIONE TEXT OF THE DESCRIPTION

Il trovato fa riferimento alle macchine per l?imballaggio di gruppi di rotoli di carta o di altri prodotti cartacei, in sacchi di materia plastica formati all?istante e ricavati da un film continuo di materia termoplastica, usualmente di polietilene, svolto da una bobina. Per meglio comprendere gli scopi che il trovato si propone, si richiama l?attenzione alla figura 1 della tavola allegata di disegno, che illustra una tipica macchina insaccatrice alla quale si fa riferimento. In tale figura, con 1 ? indicata l?unit? orizzontale di formazione istantanea del sacco, dotata di dispositivi cosiddetti a cravatta di marinaio, registrabili, che usando film di materia termoplastica svolto da una bobina 2, formano con questo un budello orizzontale, di ampiezza proporzionata al formato dei prodotti confezionati P da imballare, che avanza nel senso della freccia F, i cui lembi longitudinali vengono sovrapposti e saldati da una unit? di saldatura longitudinale e continua 3. A valle dell?unit? 1, operano dei mezzi noti di saldatura e taglio 4 per eseguire sul budello almeno due saldature trasversali ed un taglio interposto, utili rispettivamente per la chiusura del fondo del sacco riempito, per la chiusura della testa del successivo sacco da riempire e per la separazione dei due sacchi, mentre dei mezzi 5 accolgono ed allontanano il sacco riempito SP. The invention refers to machines for packaging groups of rolls of paper or other paper products, in plastic bags formed instantly and made from a continuous film of thermoplastic material, usually polyethylene, unwound from a reel. To better understand the purposes of the invention, attention is drawn to figure 1 of the attached drawing table, which illustrates a typical stuffing machine to which reference is made. In that figure, with 1? indicated the unit? instantaneous bag formation horizontal, equipped with so-called sailor's tie devices, adjustable, which using thermoplastic film unwound from a reel 2, form with this a horizontal casing, whose width is proportionate to the format of the packaged products P to be packaged, which advances in the direction of the arrow F, whose longitudinal edges are superimposed and welded by a unit? of longitudinal and continuous welding 3. Downstream of the unit? 1, operate known welding and cutting means 4 to perform on the casing at least two transverse welds and an interposed cut, useful respectively for closing the bottom of the filled bag, for closing the head of the next bag to be filled and for separating the two bags, while means 5 receive and remove the filled bag SP.

A monte dell?unit? 1 opera un sollevatore 6 che dopo aver ricevuto ed isolato un gruppo di prodotti P da una sottostante linea di alimentazione, si solleva e si dispone complanarmente alla parete di fondo della detta unit? 1 ed in allineamento ad uno spintore opposto, non visibile nei disegni, che a comando si attiva in combinazione col trasportatore di cui ? dotato il sollevatore, per trasferire il gruppo di prodotti dallo stesso sollevatore aH?intemo del sacco formato dall?unit? 1 e per spingere l?insieme del sacco e dei prodotti, oltre l?unit? di saldatura e taglio trasversale 4, per il completamento dell?operazione di imballaggio e per la formazione di un successivo sacco. Successivamente lo spintore arretra, il sollevatore 6 si abbassa ed il ciclo descritto si ripete. Durante la corsa attiva dello spintore, il budello di film avanza longitudinalmente sull?unit? 1 ed i suoi bordi longitudinali sovrapposti vengono saldati dall?unit? 3. In queste macchine vengono attualmente usati gruppi di saldatura 3 ad aria calda, formati da un corpo metallico radiante, riscaldato da resistenze elettriche corazzate e dotate di camere nelle quali viene immessa dell?aria in pressione che si riscalda nel contatto con detto corpo radiante e che esce attraverso piccole aperture, per investire i lembi da saldare dell?imballaggio, che si plastificano e si predispongono alla saldatura poi completata da appositi mezzi di pressione e di raffreddamento, non illustrati in quanto non necessari alla comprensione del trovato. Questi apparati noti, presentano l?inconveniente di una elevata inerzia termica e di un elevato consumo sia di energia elettrica che di aria compressa, poich?, anche negli intervalli di arresto del film da saldare, anche quando non vengono attraversati dall?aria, debbono essere mantenuti con la temperatura a valori prossimi a quelli di esercizio, mentre i lembi del film prossimi all?apparato di saldatura vengono controllati nella temperatura dal contatto con pattini continuamente raffreddati dalla circolazione interna di aria compressa. Upstream of the unit? 1 operates a lifter 6 which, after having received and isolated a group of products P from an underlying supply line, is raised and arranged coplanar with the bottom wall of said unit? 1 and in alignment with an opposite pusher, not visible in the drawings, which on command is activated in combination with the conveyor of which? equipped with the lifter, to transfer the group of products from the same lifter to the inside of the bag formed by the unit? 1 and to push the bag and the products together, beyond the unit? of welding and transversal cutting 4, for the completion of the packaging operation and for the formation of a subsequent bag. Subsequently the pusher retracts, the lifter 6 lowers and the described cycle is repeated. During the active stroke of the pusher, the film casing advances longitudinally on the unit? 1 and its overlapping longitudinal edges are welded by the unit? 3. In these machines hot air welding units 3 are currently used, formed by a radiant metal body, heated by armored electric resistances and equipped with chambers in which pressurized air is introduced which heats up in contact with said radiant body. and which comes out through small openings, to hit the edges of the packaging to be welded, which plasticise and are prepared for sealing which is then completed by suitable pressure and cooling means, not illustrated as they are not necessary for understanding the invention. These known apparatuses have the drawback of a high thermal inertia and a high consumption of both electrical energy and compressed air, since, even in the stopping intervals of the film to be sealed, even when they are not crossed by air, they must be kept with the temperature at values close to the operating ones, while the edges of the film close to the sealing apparatus are controlled in temperature by contact with skids continuously cooled by the internal circulation of compressed air.

Il trovato intende ovviare a questi ed altri inconvenienti della tecnica nota, con l?impiego di un saldatore ad aria calda, caratterizzato da una bassa inerzia termica, del tipo descritto nel brevetto USA 6.134.387 (TOSS), che sostanzialmente si basa sull?impiego di una resistenza elettrica tubolare, tecnologicamente simile alle resistenze elettriche a piattina usate nei procedimenti di termosaldatura delle materie plastiche e quindi caratterizzata da una bassa inerzia termica e da un ridotto consumo di energia elettrica, in quanto nelle soste di funzionamento il suo consumo di energia elettrica pu? essere convenientemente parzializzato. La resistenza elettrica tubolare di cui sopra, viene controllata nei valori di temperatura attraverso mezzi che ne controllano ciclicamente il valore della resistenza elettrica e che modificano convenientemente l?alimentazione della corrente elettrica per mantenere la temperatura a valori prefissati e costanti. La stessa resistenza elettrica viene collegata con almeno una estremit? ad una sorgente di alimentazione d?aria compressa ed ? dotata su un proprio ramo rettilineo, di una pluralit? di piccoli fori attraverso i quali esce l?aria calda che lambisce i bordi sovrapposti del film da saldare reciprocamente. La resistenza viene posta di preferenza a breve distanza e parallelamente al film da saldare, in modo da riscaldarlo anche per irraggiamento. Maggiori caratteristiche del saldatore di cui trattasi, ed i vantaggi che ne derivano, appariranno meglio evidenti dalla seguente descrizione fatta con riferimento alle figure deH?unica tavola allegata di disegno, in cui, oltre alla gi? considerata figura 1, si rileva che: The invention intends to obviate these and other drawbacks of the prior art, with the use of a hot air welder, characterized by a low thermal inertia, of the type described in US patent 6,134,387 (TOSS), which is substantially based on the? use of a tubular electric resistance, technologically similar to the flat electric resistors used in the heat-sealing procedures of plastic materials and therefore characterized by a low thermal inertia and a reduced consumption of electricity, since its energy consumption during stops of operation electric can? be conveniently partitioned. The above tubular electric resistance is controlled in the temperature values by means which cyclically control the value of the electric resistance and which conveniently modify the power supply of the electric current to maintain the temperature at predetermined and constant values. The same electrical resistance is connected with at least one end? to a source of compressed air supply and? equipped on its own straight branch, of a plurality? of small holes through which the hot air comes out and touches the superimposed edges of the film to be mutually sealed. The resistance is preferably placed at a short distance and parallel to the film to be welded, so as to heat it also by radiation. The greater characteristics of the welder in question, and the advantages deriving from them, will become clearer from the following description made with reference to the figures of the only attached drawing table, in which, in addition to the above considered figure 1, it is noted that:

- La fig. 2 ? una vista schematica laterale e con parti in sezione del saldatore di cui trattasi; - Fig. 2 ? a schematic side view and with parts in section of the welder in question;

- La fig. 3 illustra altri dettagli del saldatore rilevati secondo la linea di sezione III-III di figura 2. - Fig. 3 illustrates other details of the welder detected according to the section line III-III of figure 2.

Dalle figure 2 e 3 si rileva che il saldatore comprende un corpo scatolare e parallelepipediforme 7 di qualsiasi adatto materiale, vincolato alla struttura 101 dell?unit? 1 che ? registrabile nel posizionamento in quota al variare del formato dei sacchi da formare e tale corpo presenta rivolta verso il film da saldare e parallelamente a questo, una parte rastremata e convergente 107, con una bocca rettilinea 8 di adatte dimensioni. Il vincolo del contenitore 7 alla struttura 101 ? di preferenza effettuato con interposti mezzi di registro schematicamente rappresentati dalla freccia 9, che consentono di regolare la distanza della sua bocca 8 dal film S da saldare. From figures 2 and 3 it can be seen that the welder comprises a box-like and parallelepipediform body 7 of any suitable material, bound to the structure 101 of the unit? 1 what? adjustable in the positioning at height as the size of the bags to be formed varies and this body has a tapered and converging part 107 facing the film to be sealed and parallel to it, with a rectilinear mouth 8 of suitable dimensions. The constraint of container 7 to structure 101? preferably carried out with interposed register means schematically represented by the arrow 9, which allow to adjust the distance of its mouth 8 from the film S to be sealed.

A breve distanza dalla bocca 8 e parallelamente a questa ? previsto il ramo rettilineo di una resistenza elettrica tubolare 10, del tipo a bassa inerzia termica della quale si ? detto nella parte introduttiva del presente esposto, riscaldabile per effetto joule, montata su un corpo di supporto 11 di adatto materiale cattivo conduttore del calore e con buone caratteristiche di isolamento elettrico, sulle cui estremit? la stessa resistenza ? fissata con propri attacchi di estremit? 12, 112 di isolante termico e predisposti anche per consentire il collegamento delle stesse estremit? della resistenza 10 al circuito elettrico di alimentazione e di controllo 13, 113 che entra nel contenitore 7 attraverso apposite aperture. A short distance from the mouth 8 and parallel to this? provided the rectilinear branch of a tubular electric resistance 10, of the low thermal inertia type of which one? said in the introductory part of the present disclosure, heatable by the joule effect, mounted on a support body 11 of a suitable material that is badly conducting heat and with good electrical insulation characteristics, on the ends of which? the same resistance? fixed with its own end attachments? 12, 112 of thermal insulation and also prepared to allow the connection of the same ends? of the resistance 10 to the electric power supply and control circuit 13, 113 which enters the container 7 through suitable openings.

Il corpo 11 di supporto della resistenza, ? vincolato al contenitore 7 con dei mezzi di guida 14 che lo mantengono posizionato ad esempio nella mezzeria dello stesso contenitore 7, o in altra adatta posizione, con la possibilit? di compiere un movimento di giusta ampiezza di avvicinamento e di allontanamento nei confronti della detta bocca 8, essendo ad uno dei detti mezzi di guida, associato un attuatore di spostamento 15, costituito ad esempio da un gruppo a cilindro e pistone a pressione di fluido, flangiato col corpo su una parete esterna o interna del contenitore 7. The 11 supporting body of the resistance,? bound to the container 7 with guide means 14 which keep it positioned for example in the middle of the container 7 itself, or in another suitable position, with the possibility of to perform a movement of the right amplitude towards and away from said mouth 8, one of said guide means being associated with a displacement actuator 15, consisting for example of a cylinder and piston assembly at fluid pressure, flanged with the body on an external or internal wall of the container 7.

Almeno una delle estremit? della resistenza elettrica tubolare 10 ? collegata ad un condotto 16 che a comando alimenta aria compressa ed almeno sul ramo rettilineo rivolto verso la bocca 8 ed a questa parallelo, la stessa resistenza 10 ? dotata sulla mezzeria di una pluralit? di piccoli fori 17 orientati verso il film S da saldare. At least one of the ends? of the tubular electric resistance 10? connected to a duct 16 which supplies compressed air on command and at least on the rectilinear branch facing the mouth 8 and to this parallel, the same resistance 10? equipped on the center of a plurality? of small holes 17 oriented towards the film S to be welded.

Il funzionamento del saldatore come descritto ? semplice ed evidente. Nella fase attiva di lavoro, il corpo 11 ? nella posizione abbassata illustrata con segno continuo nella figura 3, col ramo attivo e forato della resistenza 10 a breve distanza dalla bocca 8 e dal film S da saldare che per questo viene in parte riscaldato anche da calore emesso per irraggiamento dalla stessa resistenza 10. Nella resistenza 10 viene alimentata aria compressa che si riscalda ed esce dai fori 17, investendo a pressione i lembi del film S che si ?plastificano? e si predispongono alla saldatura. Does the soldering iron work as described? simple and obvious. In the active phase of labor, the body 11? in the lowered position illustrated with a continuous sign in Figure 3, with the active and perforated branch of the resistance 10 at a short distance from the mouth 8 and from the film S to be welded which for this reason is partly heated also by the heat emitted by radiation from the same resistance 10. In the resistance 10 is fed compressed air which heats up and exits from the holes 17, hitting the edges of the film S which? plasticize? and prepare for welding.

Il circuito elettrico 13, 113 di alimentazione della resistenza elettrica 10, ? collegato a mezzi noti che ne controllano il valore di resistenza e che al variare di questo parametro in funzione del calore, regolano il valore della corrente assorbita dalla stessa resistenza per mantenerne la temperatura di riscaldamento a valori prefissati. The electrical circuit 13, 113 for supplying the electrical resistance 10,? connected to known means which control its resistance value and which, when this parameter varies as a function of heat, regulate the value of the current absorbed by the same resistance in order to maintain its heating temperature at predetermined values.

Quando l?avanzamento del film viene interrotto, in giusta fase cessa l?alimentazione dell?aria compressa dal condotto 16 e viene interrotta o parzializzata l?alimentazione alla resistenza elettrica 10, mentre l?attuatore 15 allontana il complesso della stessa resistenza dalla bocca 8, come indicato in figura 3 con segno a tratto e punto, per evitare un surriscaldamento del film fermo nelle vicinanze. L?aria calda che si crea nel contenitore 7, richiama aria ambiente attraverso la bocca 8 e la stessa aria calda esce attraverso le feritoie 18, evitando il surriscaldamento del film fermo in corrispondenza del dispositivo di cui trattasi. When the advancement of the film is interrupted, the supply of compressed air from the duct 16 ceases in the right phase and the supply to the electrical resistance 10 is interrupted or partialized, while the actuator 15 moves the whole of the resistance away from the mouth 8 , as indicated in figure 3 with a dotted line and dot, to avoid overheating of the film still nearby. The hot air that is created in the container 7 draws ambient air through the mouth 8 and the hot air itself exits through the slits 18, avoiding overheating of the film still in correspondence with the device in question.

Resta inteso che al saldatore come descritto, possono essere apportate tutte quelle piccole modifiche che conseguono pari utilit? e che adottano lo stesso concetto innovativo, il tutto per altro senza uscire dai limiti di protezione del presente modello industriale, come sopra esposto, come illustrato e come a seguito rivendicato, Nelle rivendicazioni, i riferimenti riportati tra parentesi sono puramente indicativi e non limitativi dell?ambito di protezione delle stesse rivendicazioni. It is understood that the welder, as described, can be made all those small changes that achieve equal utility? and which adopt the same innovative concept, all however without going beyond the protection limits of this industrial model, as described above, as illustrated and as claimed below. ? scope of protection of the claims themselves.

Claims

CLAIMS 1) Apparatus with low thermal inertia and limited consumption of electricity and compressed air, for the welding of the longitudinal overlapping edges of the bags of thermoplastic material obtained instantly from continuous film unwound from a reel, with so-called horizontal bagging machines, and used for the packaging of packaged groups of paper rolls or other paper products, characterized by the use of a hot air welder placed in the upper part of the unit? (1) for the formation of the bags, oriented so as to deliver the hot air downwards and which uses a tubular electric resistance (10) with low thermal inertia, heated by the joule effect, controlled by a temperature sensor and crossed by a compressed air flow that comes out hot through a row of holes (17) obtained on a straight section of the same tubular electrical resistance.

2) Apparatus according to claim 1), wherein the tubular electrical resistance (10)? mounted on a special support structure (11) with which? placed inside a container (7) equipped with a rectilinear mouth (8) placed parallel and at a short and right distance from the edges of the film to be sealed and against which the said electrical resistance? it is also arranged parallel with its own straight section and equipped with the holes (17) for the outlet of the hot air which reaches the film to be welded through said mouth 8, with guide (14) and displacement (15) means being provided to bring or move said straight branch of the resistor away from said mouth (8) of the container (7) and of the film to be sealed, since the same electric resistor (10) is connected to an electric circuit for supplying and controlling the delivered temperature and being connected to a compressed air supply source (16), all being provided to ensure that when the welder? in the active working position, said resistor (10) is electrically powered to generate the predetermined temperature and is placed in close proximity to the mouth (8) of the container that contains it and therefore at a short distance from the film to be sealed, and being the same tubular resistance (10) crossed by compressed air which comes out hot from said holes (17) and hits the film to? plasticize it? and to prepare it for welding, while? provided that when the advancement of the film to be sealed ceases, appropriate means provide for interrupting or partializing the electrical power supply of said resistor (10) and to interrupt the supply of compressed air, while the resistor itself is moved back into its container (7) and removed from the film to avoid overheating.

3) Apparatus according to claim 2), in which the part of the container (7) with the mouth (8) for the outlet of the hot air jets, has a tapered conformation (107) converging towards the same mouth (8) and above such conformation the same container? equipped with slots (18) in the right number and appropriately distributed, to allow the dissipation of the heat radiated by the electrical resistance (10) when the apparatus is at rest, while for natural circulation, a flow of ambient air is drawn from said mouth (8) of the container (7), all so as to avoid overheating of the film still in correspondence with this mouth of the apparatus.

4) Apparatus according to claim 2), wherein the container (7) of the same apparatus? bound to the adjustable structure of the unit? (1) for forming the bags, with interposed register means (9).

5) Apparatus with low thermal inertia and limited consumption of electricity and compressed air, for welding the longitudinal and overlapping edges of the bags of thermoplastic material used in the? packaging of packaged groups of paper rolls or other paper products, with horizontal type bagging machines, carried out in particular as described, as illustrated in the figures of the single attached drawing table and for the purposes set out above.