ITBO950590A1 - Metodo e dispositivo per la saldatura di un nastrino di ridotte dimensioni trasversali ad un nastro termosaldabile - Google Patents

Metodo e dispositivo per la saldatura di un nastrino di ridotte dimensioni trasversali ad un nastro termosaldabile Download PDF

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Abstract

Metodo e dispositivo per la saldatura di un nastrino (2) di ridotte dimensioni trasversali ad un nastro (3) di materiale termosaldabile in macchine per il confezionamento di sigarette, che producono pacchetti di sigarette protetti da un involucro esterno in materiale plastico lacerabile tramite il cosiddetto nastrino a strappo; per evitare un degrado termico delle porzioni di nastro di materiale termosaldabile adiacenti alla zona di accoppiamento. L'invenzione prevede di saldare il nastrino (2) al nastro (3) facendoli avanzare attraverso una unità di saldatura (15), l'un a contatto dell'altro, ed utilizzando, per la loro reciproca unione, un saldatore (5) ad ultrasuoni che indirizza gli ultrasuoni verso almeno una zona di sovrapposizione reciproca del nastrino (2) e del nastro (3); l'intensità dell'azione di termosaldatura degli ultrasuoni è controllata e regolata da elementi (6) che rilevano la velocità di avanzamento del nastrino (2) e del nastro (3).(Figura 3).

Description

D E S C R I Z I O N E
dell ' Invenzione Industriale dal titolo: "Metodo e dispositivo per la saldatura di un nastrino di ridotte dimensioni trasversali ad un nastro termosaldabile."
La presente invenzione è relativa ad un metodo per la saldatura di un nastrino di ridotte dimensioni trasversali ad un nastro termosaldabile.
In particolare, la presente invenzione è relativa ad un metodo per la termosaldatura di un nastrino cosiddetto a strappo, di ridotte dimensioni trasversali , ad un nastro di materiale termosaldabi le destinato, in particolare, a realizzare l ' involucro esterno protettivo di pacchetti di sigarette in macchine che producono i pacchetti di sigarette stessi .
Come noto, nel momento in cui si desidera aprire un pacchetto di sigarette del tipo sopra indicato, il nastrino a strappo consente di effettuare, in modo semplice ed immediato, la lacerazione dell ' involucro esterno (detto anche comunemente sovraincarto) del pacchetto stesso.
Ε ' già noto, nel settore delle macchine o impianti per la produzione di pacchetti di sigarette, il fatto di applicare un nastrino a strappo di ridotte dimensioni trasversali ad un nastro di materiale d' incarto mediante termosaldatura, sfruttando le caratteristiche fisiche del nastro di materiale previsto per formare l ' involucro esterno o sovrai ncarto.
Secondo quanto noto, ad esempio, nella domanda di brevetto inglese No. 9510915.3 del 30 Maggio 1995, si prevede che un nastrino a strappo, di ridotte dimensioni trasversali , ed un nastro di materiale d' incarto siano alimentati in continuo a dei mezzi di saldatura costituiti da una piastra riscaldante conformata a settore di corona anulare e cooperante con un settore di un rullo di rinvio rotante che aspira contro la propria superficie di rivoluzione, almeno in corrispondenza del suddetto settore, sia il nastrino che il nastro. La piastra, che è mantenuta ad una prefissata temperatura di esercizio, provvede a riscaldare il nastrino e il nastro fino alla loro reciproca saldatura.
Tale metodo noto risulta poco flessibile a fronte di variazioni della velocità di alimentazione del nastrino a strappo e del nastro di materiale d' incarto termosaldabile. Infatti può accadere che, per vari motivi , la velocità di alimentazione del suddetti nastri si riduca temporaneamente. Di conseguenza aumenta il tempo di permanenza dei nastri fra il rullo di rinvio ed i mezzi di saldatura, e ciò può comportare, in alcune zone dei nastri medesimi, una fusione eccessiva e indesiderata di materiale.
In secondo luogo il nastro di materiale d'incarto, avente dimensioni trasversali relativamente elevate rispetto al nastrino a strappo, risulta sottoposto ad uno stress termico notevole anche nelle sue porzioni che si trovano adiacenti alla zona di accoppiamento con il nastrino.
Tale fenomeno può causare un degrado termico del materiale in corrispondenza di tale zona. Le porzioni del nastro di materiale di incarto disposte in prossimità del nastrino a strappo, infatti, non essendo sovrapposte al nastrino a strappo stesso, possiedono uno spessore inferiore rispetto alla zona di accoppiamento in cui il nastro ed il nastrino sono sovrapposti, e quindi hanno una capacità di resistenza al degrado termico, a parità di calore assorbito, inferiore rispetto alla zona di accoppiamento stessa.
Per ridurre il rischio di danni al materiale delle porzioni di nastro adiacenti alla zona di accoppiamento si rende necessario ridurre la temperatura di esercizio del mezzi di saldatura, e ciò comporta un aumento dei tempi di permanenza dei nastri di fronte ai mezzi di saldatura e quindi, in definitiva, un calo della velocità del processo.
Può accadere inoltre che le porzioni di nastro adiacenti alla zona di accoppiamento, a causa del riscaldamento a cui esse vengono sottoposte, facilmente si arriccino e raggrinziscano.
Scopo principale della presente invenzione è ovviare agli inconvenienti sopra specificati .
Secondo la presente invenzione viene fornito un metodo per la saldatura di un nastrino di ridotte dimensioni trasversali ad un nastro termosaldabile, in particolare in macchine per il confezionamento di sigarette, il metodo comprendendo la fase di alimentare ad una unità di saldatura il detto nastrino di ridotte dimensioni trasversali e il detto nastro termosaldabile in modo tale che essi giungano alla unità di saldatura stessa sovrapposti reciprocamente e correttamente posizionati l 'uno rispetto all 'altro, caratterizzato dal fatto che la saldatura del detto nastrino di ridotte dimensioni trasversali al detto nastro termosaldabile viene effettuata facendo avanzare il nastrino ed il nastro attraverso la detta unità di saldatura l 'uno a contatto dell ' altro, alla stessa velocità di avanzamento, ed utilizzando, per la loro reciproca unione, un saldatore ad ultrasuoni previsto lungo la traiettoria seguita dal nastrino in modo da indirizzare gli ultrasuoni verso almeno una zona di sovrapposizione reciproca del detto nastrino e del detto nastro.
Alcuni vantaggi del metodo fornito dalla presente invenzione sono l 'elevata velocità operativa, la notevole flessibilità a variazioni della velocità di alimentazione del nastrino e del nastro, ed il ridotto stress termico delle porzioni del nastro adiacenti alla zona di accoppiamento con il nastrino a strappo.
La presente invenzione è inoltre relativa ad un dispositivo per la saldatura di un nastrino di ridotte dimensioni trasversali ad un nastro di materiale termosaldabile.
Secondo la presente invenzione viene fornito un dispositivo per la saldatura di un nastrino di ridotte dimensioni trasversali ad un nastro termosaldabile, in particolare in macchine per il confezionamento di sigarette, il dispositivo comprendendo mezzi di alimentazione del detto nastrino di ridotte dimensioni trasversali e del detto nastro termosaldabile atti a sovrapporre reciprocamente il nastrino e il nastro stessi , caratterizzato dal fatto di comprendere mezzi di termosaldatura ad ultrasuoni associati ad una unità di saldatura disposta sulla traiettoria seguita dal detto nastrino sovrapposto al nastro e con esso fatto avanzare, alla medesima velocità di avanzamento, lungo un percorso che attraversa la detta unità di saldatura, i detti mezzi di termosaldatura essendo previsti, strutturati ed orientati in modo da poter agire unicamente sulla zona di sovrapposizione reciproca del detto nastrino e del detto nastro.
La presente invenzione verrà ora descritta con riferimento ai disegni schematici allegati, puramente esemplificativi e non limitativi, in cui:
- la figura 1 illustra in vista prospettica uno schema della sovrapposizione tra nastrino a strappo e nastro di materiale d'avvolgimento da saldare tra loro;
- la figura 2 illustra schematicamente ed in vista prospettica un pacchetto di sigarette protetto esternamente da un involucro dotato di un nastrino a strappo;
- la figura 3 illustra schematicamente, in vista laterale, una prima possibile forma di attuazione del dispositivo per l'attuazione della presente invenzione;
- la figura 4 illustra schematicamente, in vista laterale, una seconda possibile forma di attuazione del dispositivo per l'attuazione della presente invenzione.
Facendo riferimento alle suddette figure, con 1 si è complessivamente indicato un dispositivo per la saldatura di un nastrino 2 di ridotte dimensioni trasversali ad un nastro 3 di materiale termosaldablle; il nastrino 2 ed il nastro 3 giungono ad una unità di saldatura, indicata complessivamente con 15, disposti l'uno rispetto all'altro nella maniera illustrata schematicamente nella figura 1.
Il nastro 3 di materiale termosaldabile costituisce il nastro di materiale d'incarto da cui verranno derivati degli spezzoni destinati a formare gli involucri 12 di pacchetti 11 di sigarette, mentre dal nastrino 2 vengono ricavati i nastrini a strappo 13 degli involucri 12 stessi (si veda la figura 2). Secondo quanto noto, per aprire un pacchetto 11 è sufficiente afferrare un lembo libero, appositamente lasciato non saldato,del nastrino a strappo 13 e tirare per svolgere il nastrino 13 stesso; in questo modo il nastrino a strappo 13 lacera l'involucro 12 e lo divide in due parti, almeno una delle quali, illustrata con linea tratteggiata in figura 2 e definibile come cappuccio dell'involucro 12, è poi sfilabile dal pacchetto 11 al fine di consentire la successiva apertura del medesimo per estrarre le sigarette. L'unità di saldatura 15 è dotata di mezzi 5 di termosaldatura ad ultrasuoni disposti sulla traiettoria seguita dal nastrino 2 disposto a contatto con il nastro 3 e con esso fatto avanzare, con la medesima velocità di avanzamento, lungo un percorso che attraversa l'unità di saldatura secondo una direzione indicata dalle frecce 7 nelle figure 3 e 4.
Tali mezzi 5 di termosaldatura ad ultrasuoni sono previsti, strutturati ed orientati in modo da poter agire unicamente sulla zona di sovrapposizione reciproca del nastrino 2 e del nastro 3, e comprendono di preferenza un saldatore dotato di un generatore atto ad inviare una corrente alternata di frequenza prestabilita ad un trasduttore di vibrazioni sonore. Di preferenza gli ultrasuoni sono indirizzati limitatamente ad una zona di sovrapposizione reciproca del nastrino 2 e del nastro 3 avente dimensione trasversale all'incirca uguale a quella del nastrino 2.
I mezzi 5 di termosaldatura sono inoltre comandati e controllati da almeno un dispositivo sensore 6 associato all'-albero ciclico della macchina o dell'impianto di confezionamento di sigarette, oppure ad un altro asse rotante che sia cinematicamente collegato all'albero ciclico e che faccia parte dei mezzi di alimentazione e movimentazione di almeno uno fra il nastrino 2 e il nastro 3. Tale dispositivo sensore 6 è in grado di rilevare il valore della velocità di avanzamento del nastrino 2 e/o del nastro 3, nonché di comandare automaticamente, mediante una unità logica 18, la regolazione della intensità dell'azione di saldatura degli ultrasuoni in funzione di questa velocità. Il dispositivo sensore 6, che può comprendere, ad esempio, un decodificatore applicato al citato albero ciclico, agisce sulla frequenza del suddetto generatore.
E' previsto un mezzo di contrasto 4 disposto in corrispondenza dei mezzi 5 di termosaldatura in modo che il nastrino 2 ed il nastro 3, reciprocamente sovrapposti, siano alimentati all'unità di saldatura 15 fra il mezzo di contrasto 4 stesso ed i mezzi 5 di termosaldatura ad ultrasuoni.
Nella forma di attuazione di figura 3 i mezzi di contrasto 4 sono costituiti da un elemento fisso 9, mentre nella forma di attuazione di figura 41 mezzi di contrasto 4 sono costituiti dalla superfice volvente, o mantello, di un cilindro 10 rotante con asse normale alla traiettoria di avanzamento del nastrino 2 e del nastro 3 in corrispondenza dell'attraversamento dell’unità di saldatura 15.
In questo caso, l'unità 15 è definita da una superfice 16 concava di saldatura, affacciata alla citata superfice volvente del cilindro 10 e presentante raggio di curvatura sostanzialmente uguale al raggio del cilindro 10 stesso. All'ingresso dell'unità di saldatura 15 può essere predisposta almeno una coppia di rulli 17 contrapposti di guida, tra i quali vengono fatti passare sia il nastrino 2 sia il nastro 3. Almeno uno dei suddetti rulli 17 contrapposti, e preferibilmente quello che si trova dalla stessa parte del nastrino 2, può presentare, sulla sua superficie volvente, almeno una traccia, a sviluppo circonferenziale, entro cui trova alloggio e guida il nastrino 2 in avanzamento verso l'unità di saldatura 15.

Claims (11)

  1. R I V E N D I C A Z I O N I 1) Metodo per la saldatura di un nastrino (2) di ridotte dimensioni trasversali ad un nastro (3) termosaldabile, in particolare in macchine per il confezionamento di sigarette, il metodo comprendendo la fase di alimentare ad una unità di saldatura (15) il detto nastrino (2) di ridotte dimensioni trasversali e il detto nastro (3) termosaldabile in modo tale che essi giungano alla unità di saldatura (15) stessa sovrapposti reciprocamente e correttamente posizionati l'uno rispetto all'altro, caratterizzato dal fatto che la saldatura del detto nastrino (2) di ridotte dimensioni trasversali al detto nastro (3) termosaldabile viene effettuata facendo avanzare il nastrino (2) ed il nastro (3) attraverso la detta unità di saldatura (15) l'uno a contatto dell'altro, alla stessa velocità di avanzamento, ed utilizzando, per la loro reciproca unione, un saldatore (5) ad ultrasuoni previsto lungo la traiettoria seguita dal nastrino (2) in modo da indirizzare gli ultrasuoni verso almeno una zona di sovrapposizione reciproca del detto nastrino (2) e del detto nastro (3).
  2. 2) Metodo per la saldatura di un nastrino (2) di ridotte dimensioni trasversali ad un nastro (3) termosaldabile, secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che la saldatura del detto nastrino (2) di ridotte dimensioni trasversali al detto nastro (3) termosaldabile viene effettuata facendo avanzare il nastrino (2) ed il nastro (3) attraverso la detta unità di saldatura (15) l'uno a contatto dell'altro, alla stessa velocità di avanzamento, ed utilizzando un saldatore ad ultrasuoni (5) previsto lungo la traiettoria seguita dal nastrino (2) in modo da indirizzare gli ultrasuoni verso almeno una zona di sovrapposizione reciproca del detto nastrino (2) e del detto nastro (3) avente dimensione trasversale all'incirca uguale a quella del nastrino (2).
  3. 3) Metodo per la saldatura di un nastrino (2) di ridotte dimensioni trasversali ad un nastro (3) termosaldebile, secondo la rivendicazione 1 o 2, caratterizzato dal fatto di prevedere l'iteriore fase di controllare l'intensità dell'azione di termosaldatura degli ultrasuoni tramite mezzi (6), cui è asservito il detto saldatore (5), che rilevano la detta velocità di avanzamento e che regolano automaticamente la detta intensità dell'azione di saldatura degli ultrasuoni in funzione di tale velocità.
  4. 4) Dispositivo per la saldatura di un nastrino (2) di ridotte dimensioni trasversali ad un nastro (3) termosaldabile, in particolare in macchine per il confezionamento di sigarette, il dispositivo comprendendo mezzi di alimentazione del detto nastrino (2) di ridotte dimensioni trasversali e del detto nastro (3) termosaldabile atti a sovrapporre reciprocamente il nastrino (2) e il nastro (3) stessi , caratterizzato dal fatto di comprendere mezzi (5) di termosaldatura ad ultrasuoni associati ad una unità di saldatura (15) disposta sulla traiettoria seguita dal detto nastrino (2) sovrapposto al nastro (3) e con esso fatto avanzare, alla medesima velocità di avanzamento, lungo un percorso che attraversa la detta unità di saldatura (5), i detti mezzi (5) di termosaldatura essendo previsti, strutturati ed orientati in modo da poter agire unicamente sulla zona di sovrapposizione reciproca del detto nastrino (2) e del detto nastro (3).
  5. 5) Dispositivo secondo la rivendicazione 4, caratterizzato dal fatto che i detti mezzi (5) di termosaldatura sono inoltre comandati e controllati da almeno un dispositivo sensore (6) assodato ad un albero ciclico della detta macchina, oppure ad altro asse rotante cinematicamente collegato al detto albero ciclico e facente parte del mezzi di alimentazione del detto nastrino (2) oppure del detto nastro (3), oppure di entrambi, in grado di rilevare il valore della detta velocità di avanzamento nonché di comandare automaticamente la regolazione dell'intensità dell'azione di saldatura degli ultrasuoni in funzione di tale velocità.
  6. 6) Dispositivo secondo la rivendicazione 4 o 5, caratterizzato dal fatto che i detti mezzi (5) di termosaldatura ad ultrasuoni comprendono un generatore atto ad inviare una corrente alternata di frequenza prestabilita ad un trasduttore di vibrazioni sonore, e che il sensore (6) agisce sulla detta frequenza.
  7. 7) Dispositivo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 4 a 6, caratterizzato dal fatto di comprendere un mezzo di contrasto (4) disposto in corrispondenza dei detti mezzi (5) di termosaldatura in modo che il nastrino (2) ed il nastro (3), reciprocamente sovrapposti, siano alimentati all'unità di saldatura (15) fra il detto mezzo di contrasto (4) e i detti mezzi (5) di termosaldatura stessi.
  8. 8) Dispositivo secondo la rivendicazione 7, caratterizzato dal fatto che detto mezzo di contrasto (4) è costituito dalla superfice volvente o mantello di un cilindro (10) con asse normale alla traiettoria di avanzamento del nastrino (2) e del nastro (3) in corrispondenza dell'attraversamento dell'unità di saldatura (15); e dal fatto che una superficie (16) di saldatura dei detti mezzi (5), affacciata alla detta superfice volvente, è concava con raggio di curvatura sostanzialmente uguale al raggio del detto cilindro (10) e con concavità rivolta a copiare la zona della detta superfice volvente affacciata al detto corpo di saldatura (15).
  9. 9) Dispositivo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 4 a 8, caratterizzato dal fatto di prevedere, all'ingresso della detta unità di saldatura (15), almeno una coppia di rulli (17) contrapposti di guida del nastrino (2); fra tali rulli (17) venendo fatti passare sia il nastrino (2) sia il nastro (3), ed almeno uno dei detti rulli (17) contrapposti essendo provvisto sulla sua superficie volvente di almeno una traccia, a sviluppo circonferenziale, entro cui trova alloggio e guida il detto nastrino (2) in avanzamento verso la detta unità di saldatura (15).
  10. 10) Metodo per la saldatura di un nastrino di ridotte dimensioni trasversali ad un nastro termosaldabile, in macchine per il confezionamento di sigarette, sostanzialmente come descritto con riferimento alle figure dei disegni annessi.
  11. 11) Dispositivo per la saldatura di un nastrino di ridotte dimensioni trasversali ad un nastro termosaldabile, in macchine per il confezionamento di sigarette, sostanzialmente come descritto con riferimento alle figure dei disegni annessi.
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