ITBO20010239A1 - Apparato per la termosaldatura di confezioni od imballaggi di materiaplastica, ad esempio di confezioni con gruppi di rotoli di carta od al - Google Patents

Description

DESCRIZIONE dell’ invenzione industriale dal titolo:

“Apparato per la termosaldatura di confezioni od imballaggi di materia plastica, ad esempio di confezioni con gruppi di rotoli di carta o d’altri prodotti cartacei”

TESTO DELLA DESCRIZIONE

Il trovato trova applicazione industriale nelle macchine per il confezionamento con film di materia plastica termosaldabile, ad esempio di polietilene o di polipropilene, di gruppi di rotoli di carta, ad esempio di carta igienica, di carta da cucina o d’altri prodotti cartacei e per queste macchine propone un nuovo apparato per la termosaldatura con ciclo continuo dei lembi sovrapposti delle dette confezioni. Resta comunque inteso che l’apparato di cui trattasi deve intendersi protetto per qualsiasi altro impiego diverso da quello sopra indicato, per il quale potrà risultare idoneo.

Per meglio comprendere gli scopi che il trovato si propone, si richiama l’attenzione allo schema di figura 1 che illustra in pianta la tipica composizione di un gruppo di saldatura continua usato nelle confezionatrici di tipo noto. In tale figura, con P è indicata la confezione coi lembi sovrapposti da saldare posizionati lateralmente e mantenuti correttamente disposti da guide laterali G, G’. Sotto la spinta posteriore di mezzi schematicamente indicati con S, ed in appoggio su un eventuale trasportatore inferiore T che marcia a giusta velocità nel senso indicato dalla freccia F, la confezione P viene inserita coi lembi laterali tra una coppia di trasportatori paralleli a nastro Tl, Τ1, rinviati con le estremità sugli assi verticali A, A’ e motorizzati in modo da marciare coi rami interni nello stesso senso della freccia F ed alla stessa velocità del trasportatore T. Al variare delle dimensioni delle confezioni, appositi mezzi sono previsti per regolare la distanza reciproca dei trasportatori Tl, ΤΓ, i quali sono realizzati con materiali opportunamente resistenti all’usura meccanica, sufficientemente permeabili al calore e che almeno con la superficie di contatto con la confezione sono realizzati o rivestiti con Teflon o materiali equivalenti. Con le facce interne dei rami attivi, gli stessi trasportatori Tl, ΤΓ scorrono dapprima su piastre di riscaldamento RC, RC’ e poi su piastre di raffreddamento RF, RF\ Le prime piastre sono dotate di risalti longitudinali sui quali scorrono i rami interni dei trasportatori Tl, ΤΓ, sono realizzate in metallo e sono dotate di resistenze corazzate usualmente verticali, opportunamente distribuite e controllate da sonde termostatiche, in modo che i detti risalti siano mantenuti a temperature tali da rammollire o “plastificare”, attraverso i rami interni dei trasportatori Tl, ΤΓ, i lembi sovrapposti della confezione P, per predisporli alla saldatura. Nel successivo passaggio sulle piastre RF, RF’, le zone dei lembi saldate vengono raffreddate e stabilizzate nella condizione di reciproco fissaggio prima di uscire dall’apparato di cui trattasi.

L’apparato come dalla figura 1, richiede l’impegno di potenze elettriche notevoli, che non possono essere diminuite in presenza di confezioni di piccola dimensione in altezza. A questo proposito si rileva che le parti perimetrali delle confezioni che sono soggette al riscaldamento da parte delle sorgenti RC, RC’, essendo prive di materiale interno confezionato che sottrae parte del calore ed essendo formate da un solo strato di materia plastica e non da più strati sovrapposti come le porzioni dei lembi da saldare reciprocamente, tendono a surriscaldarsi ed a lacerarsi, coi problemi che ne conseguono.

L’apparato di tipo noto presenta poi ima elevatissima inerzia termica che crea problemi nella fase di avviamento della macchina e nella fase di arresto della macchina stessa, soprattutto nelle fasi di arresto accidentale quando una confezione può rimanere airintemo dei trasportatori TI e ΤΓ e può letteralmente bruciare.

Il trovato intende ovviare a questi gravissimi inconvenienti della tecnica nota, con la seguente idea di soluzione.

Nella tecnica della termosaldatura delle materie plastiche, per l’esecuzione di termosaldature con barre saldanti, è noto l’impiego di resistenze elettriche a piattina, nel seguito denominate in breve “piattine”, usualmente confezionate in piccole buste di materiale antiaderente, caratterizzate da una inerzia termica estremamente limitata, le quali vengono collegate con le estremità ad un circuito elettrico attraverso il quale possono essere riscaldate per effetto Joule e possono essere controllate in temperatura col controllo elettronico delle variazioni della loro resistenza al variare della stessa temperatura di riscaldamento. Il trovato intende sostituire i corpi radianti di riscaldamento RC, RC’ dianzi detti, con corpi di qualsiasi materiale meccanicamente resistente, monolitici o compositi, dotati di una pluralità di piattine saldanti del tipo dianzi detto, poste parallelamente tra di loro, orientate nel senso della lunghezza dei trasportatori TI e Τ1 ed operanti a contatto col ramo interno di tali trasportatori. Le piattine vengono quantitativamente coinvolte nel processo di saldatura in funzione direttamente proporzionale alle dimensioni della confezione da saldare, in modo da interessare parti della stessa confezione nel cui interno è presente materiale confezionato e non parti periferiche delle stesse confezioni, come avviene nella tecnica nota. Un tale sistema presenta una inerzia termica praticamente nulla, per cui entra rapidamente in funzione ed altrettanto rapidamente si disattiva, evitando gli inconvenienti dei sistemi noti di figura 1 rispetto ai quali presenta anche il vantaggio di una potenza elettrica impegnata molto più limitata.

Maggiori caratteristiche del trovato, ed i vantaggi che ne derivano, appariranno meglio evidenti dalla seguente descrizione fatta con riferimento alle figure delle due tavole allegate di disegno, in cui oltre alla già considerata figura 1 si rileva che:

- La fig. 2 illustra in prospettiva l’apparato perfezionato di cui trattasi;

- La fig. 3 illustra in prospettiva e schematicamente un tipo di resistenza a piattina utilizzabile nell’apparato di cui trattasi;

- La fig. 4 illustra l’apparato di figura 2 sezionato trasversalmente secondo la linea IV-IV;

- La fig. 5 è una vista schematica dall’alto di uno dei corpi con le piattine di saldatura dell’apparato di figura 2;

- Le figg. 6 e 7 illustrano due possibili esecuzioni dei dettagli relativi al montaggio in opera delle piattine di saldatura nell’apparato di cui trattasi e rilevati secondo la sezione VI- VI di figura 5.

L’apparato illustrato nella figura 2, differisce da quello illustrato nella figura 1 essenzialmente per la realizzazione delle sorgenti di calore RCn, RCn’ per le quali vengono ora impiegate resistenze elettriche a piattina o piattine 1, riscaldabili per effetto Joule, ad esempio del tipo illustrato nella figura 3, normalmente alloggiate in sottili e strette buste o custodie composite 101 di materiale antiaderente ed usualmente a base di Teflon almeno nella parte destinata al contatto con le superfici alle quali deve essere trasmesso il calore (vedi oltre). Dalla custodia 101 la piattina sporge con giusti tratti di estremità, per il collegamento al circuito elettrico di alimentazione e di controllo (vedi oltre).

Il corpo 2 delle sorgenti di calore RCn, RCn’ può essere metallico o non metallico e può essere di tipo monolitico o può essere formato da una pluralità di corpi rettilinei ed orizzontali, posti uno sull’altro e lo stesso corpo 2 potrà essere fisso o potrà essere caricato elasticamente di una giusta entità e con qualsiasi adatti mezzi in direzione del ramo interno del relativo trasportatore Tl, ΤΓ, come indicato schematicamente nella figura 4 con le molle 3.

Sulla faccia destinata al contatto col trasportatore Tl o Tl ’, il corpo 2 delle sorgenti di cui trattasi, viene dotato di una pluralità di scanalature rettilinee e longitudinali 4 (fig. 6), parallele al trasportatore T, nelle quali vengono fissati degli inserti 5 di materiale con buon grado di isolamento termico ed elettrico e su ognuno di tali inserti viene poi posizionata longitudinalmente ed eventualmente incollata, la parte posteriore piana della custodia 101 di una piattina 1, in modo che la parte in rilievo di tale insieme 1, 101 abbia a sporgere convenientemente dalla faccia del corpo 2 rivolta verso il trasportatore Tl o ΤΓ, affinchè questo tocchi essenzialmente il complesso delle piattine di saldatura. A questo proposito va detto che il coefficiente di attrito delle custodie 101 è decisamente molto inferiore rispetto a quello dei risalti longitudinali metallici dei radiatori di tipo noto RC, RC’ di cui alla figura 1, per cui i trasportatori Tl, ΤΓ dell’ apparato di cui trattasi, sono soggetti in assoluto ad una minor usura e quindi durano più a lungo.

Dalla figura 5 si rileva che le scanalature 4 col relativo inserto 5 vengono di preferenza estese ad interessare anche le porzioni attigue alle estremità del detto corpo 2, in modo che su tali porzioni attigue possano essere appoggiate le parti nude di estremità della piattina 1, collegate a morsetti 6 e 6’ di materiale isolante sia elettrico che termico, distanti dalla superficie attiva della stessa piattina e quindi tali da non interferire col trasportatore Tl o ΤΓ. Il morsetto 6 è fisso sul corpo 2, mentre il morsetto 6’ può essere guidato longitudinalmente sullo stesso corpo 2 con mezzi non illustrati, ed è collegato ad un mezzo elastico 7 ancorato con l’altra estremità al corpo 2, che sottopone la piattina 1 ad una giusta tensione longitudinale, per mantenerla sempre perfettamente tesa al variare della sua lunghezza per effetto del riscaldamento e del raffreddamento conseguente all’ alimentazione ed alla disalimentazione elettrica. Con 8 ed 8’ sono indicate le estremità del circuito elettrico collegato ai morsetti 6, 6’, la cui resistenza generale e di contatto dovrà essere curata a valori tali da non pregiudicare il controllo elettronico di temperatura al quale vengono sottoposte le piattine 1 del sistema di cui trattasi, che ne verifica le variazioni di resistenza al variare della stessa temperatura di riscaldamento e che conseguentemente modifica i valori della corrente al variare della resistenza, affinchè questa rimanga entro parametri prefissati e quindi affinchè la temperatura delle piattine 1 rimanga nei valori prefissati-Resta inteso che la soluzione di rinvio della piattina 1 e di collegamento delle sue estremità ai morsetti 6, 6’, come illustrata nella figura 5, è puramente esemplificativa e non limitativa e che altre soluzioni potranno essere adottate anche per limitare la piegatura delle estremità della stessa piattina 1.

La figura 7 illustra una variante costruttiva del sistema, secondo la quale la piattina 1 è sprovvista almeno della parte di custodia 101 destinata al contatto col trasportatore TI o ΤΓ, in modo da trasmettere meglio il calore a questo componente, con la conseguente possibilità di ulteriormente ridurre la temperatura di riscaldamento di ogni piattina 1.

Il complesso delle piattine 1 sarà collegato ad una unità di alimentazione e di controllo 9 schematicamente rappresentata nella figura 2, facilmente realizzabile dai tecnici del ramo, predisposta preferibilmente anche con funzioni parzializzatrici o selezionatrici, per poter variare il numero delle piattine 1 alimentate in misura direttamente proporzionale alle dimensioni delle confezioni P o P’ da saldare, in modo da escludere dal riscaldamento le piattine poste al di fuori dell’ingombro utile laterale delle stesse confezioni.

Dei mezzi non illustrati, ad azionamento manuale o servocomandato, possono essere previsti per far si che il trasportatore T e/o che il complesso dei trasportatori Tl, ΤΓ coi relativi gruppi RCn-RF ed RCn’-RF’, siano regolabili nel posizionamento in quota, in modo che al variare delle dimensioni in altezza delle confezioni, queste possano risultare posizionate con le loro parti inferiori e superiori sempre in condizione di sostanziale equidistanza dai lati longitudinali dei rami attivi dei trasportatori Tl, Tl’, come illustrato schematicamente nella figura 4 per le due diverse confezioni P e P\ In alternativa, può essere previsto che il trasportatore T rimanga con una posizione in quota fissa e che appositi mezzi spostino ciclicamente, in maniera lentamente distribuita nel tempo, con variazioni continue od a gradini, la posizione in quota dei trasportatori Tl, ΤΓ con le parti annesse, dapprima verso l’alto e poi verso il basso, in modo che le confezioni da saldare interessino progressivamente i trasportatori Tl e ΤΓ su tutta la loro estensione trasversale, al fine di distribuire uniformemente l’usura su tutta la loro superficie.

Queste e tutte quelle considerazioni, modifiche ed equivalenze per altro intuibili dai tecnici del ramo, non esulano dall’ambito del trovato, come sopra esposto, come illustrato e come a seguito rivendicato. Nelle rivendicazioni, i riferimenti riportati tra parentesi sono puramente indicativi e non limitativi deH’ambito di protezione delle stesse rivendicazioni.

Claims (12)

1. RIVENDICAZIONI 1) Apparato per la termosaldatura di confezioni od imballaggi di materia plastica, ad esempio di confezioni con gruppi di rotoli di carta o d’altri prodotti cartacei, del tipo in cui le stesse confezioni (P) vengono inserite coi lembi da saldare tra una coppia di trasportatori (Tl, ΤΓ) paralleli e ad assi verticali (A, A’), regolabili nella distanza reciproca in relazione alle dimensioni delle confezioni da saldare e realizzati con nastri di materiali non deformabili dalla temperatura, sufficientemente permeabili alla stessa temperatura ed antiaderenti e che con la faccia del ramo attivo che è opposta a quella a contatto coi lembi da saldare, strisciano dapprima su sorgenti di calore (RC, RC’) che producono la temperatura necessaria alla plastificazione ed alla saldatura dei detti lembi della confezione e che strisciano poi su sorgenti di freddo (RF, RF’) che sottraggono calore ai lembi saldati per la stabilizzazione della termosaldatura, caratterizzato dal comprendere nuove sorgenti di calore (RCn, RCn’) che impiegano una pluralità di resistenze elettriche a piattina o piattine (1), parallele, tra loro opportunamente distanziate, orientate secondo l’asse longitudinale dei detti trasportatori ad assi verticali (Tl, ΤΓ), del tipo riscaldabili per effetto Joule e caràtterizzate dal presentare una bassa inerzia termica.
2. 2) Apparato secondo la rivendicazione 1), in cui le piattine di saldatura (1) sono montate con giusta sporgenza su corpi di supporto (2).
3. 3) Apparato secondo la rivendicazione 2), in cui i corpi di supporto (2) delle piattine di saldatura (1) sono di tipo monolitico o composito e sono di materiale metallico o di materiale con buon grado di isolamento elettrico e termico.
4. 4) Apparato secondo la rivendicazione 3), in cui i corpi di supporto delle piattine di saldatura (1) possono essere spinti da adatti mezzi elastici (4) contro il ramo attivo del relativo trasportatore (Tl, Tl ’).
5. 5) Apparato secondo la rivendicazione 3), in cui le piattine di saldatura (1) appoggiano direttamente od indirettamente su inserti (5) di isolante termico ed elettrico, alloggiati in scanalature longitudinali (4) ricavate sul corpo (2) delle sorgenti di calore.
6. 6) Apparato secondo la rivendicazione 5), in cui le piattine di saldatura (1) sono poste aH’intemo di ima rispettiva custodia (101) di materiale antiaderente ed operano a contatto coi detti trasportatori ad assi verticali (Tl, ΤΓ) con l’interposizione di tale custodia.
7. 7) Apparato secondo la rivendicazione 5), in cui le piattine di saldatura (1) operano a contatto diretto coi detti trasportatori ad assi verticali (Tl, ΤΓ).
8. 8) Apparato secondo la rivendicazione 1), in cui le piattine di saldatura (1) sono collegate con almeno una loro estremità con un morsetto (6’) di materiale isolante sia elettrico che termico, mobile ed ancorato ad una molla di trazione (7) che mantiene le stesse piattine tese al variare della loro lunghezza che consegue al riscaldamento ed al raffreddamento al quale sono sottoposte le medesime piattine durante il funzionamento dello stesso apparato.
9. 9) Apparato secondo la rivendicazione 1), in cui le piattine di saldatura (1) sono collegate ad una unità (9) che alimenta elettricamente le stesse piattine e che ne controlla la temperatura col controllo della corrente elettrica assorbita, essendo tale unità predisposta anche per consentire una alimentazione selettiva delle dette piattine, al variare delle dimensioni delle confezioni da saldare, per escludere dal riscaldamento le piattine che rimangono al di fuori e sul perimetro delTingombro laterale delle stesse confezioni.
10. 10) Apparato secondo la rivendicazione 1), caratterizzato dal comprendere dei mezzi a funzionamento manuale o servocomandato, che al variare delle dimensioni delle confezioni da saldare, consentono di variare la posizione in quota relativa trasportatore inferiore (T) sul quale marciano le stesse confezioni e dei trasportatori ad assi verticali (Tl, ΊΤ) con le relative sorgenti di caldo e di freddo, in modo che le dette confezioni e le piattine (1) per queste attivate, risultino sempre in posizione centrata nei confronti del ramo attivo dei detti trasportatori (Tl, ΤΓ), per evitare a questi sollecitazioni di scarnicolamento nel rinvio sugli assi di estremità (A, A’).
11. 11) Apparato secondo la rivendicazione 1), caratterizzato dal comprendere dei mezzi a funzionamento servocomandato per variare con piccole variazioni continue od a gradini ed in modo lentamente distribuito nel tempo, la posizione in quota relativa al trasportatore inferiore (T) sul quale marciano le confezioni, dei trasportatori ad assi verticali (Tl, ΤΓ) con le relative sorgenti di caldo e di freddo, in modo che le confezioni tocchino progressivamente i detti trasportatori (Tl, ΤΓ) su tutta la loro estensione trasversale, per uniformemente distribuire l’usura che a questi deriva nello strisciamento sulle sorgenti di caldo (RCn, RCn’) e sulle sorgenti di freddo (RF, RF).
12. 12) Apparato per la termosaldatura di confezioni od imballaggi di materia plastica, ad esempio di confezioni con gruppi di rotoli di carta o d’altri prodotti cartacei, realizzato come descritto, come illustrato nelle figure delle due tavole allegate di disegno e per gli scopi sopra esposti.