ITBO980232A1 - Metodo ed unita' per l'alimentazione di un nastro di materiale in fogl io. - Google Patents

Description

DESCRIZIONE

dell'invenzione industriale dal titolo: "Metodo ed unità per l'alimentazione di un nastro di materiale in foglio."

La presente invenzione è relativa ad un metodo per l'alimentazione di un nastro di materiale in foglio.

In particolare, la presente invenzione è relativa ad un metodo per alimentare un un nastro di materiale in foglio ad una macchina utilizzatrice quale,per esempio,una macchina confezionatrice o impacchettatrice automatica per sigarette. Normalmente, nelle unità note di alimentazione di un nastro ad una macchina utilizzatrice, il nastro stesso viene svolto da una bobina disposta in una stazione di svolgitura e viene alimentato ad un dispositivo utilizzatore attraverso una camera di compensazione ad aspirazione.

La camera di compensazione ad aspirazione è una camera provvista di mezzi aspiranti, i quali aspirano il nastro con una forza costante in modo da disporre il nastro stesso all'interno della camera secondo un'ansa di lunghezza variabile. In questo modo la tensione sul nastro in tutta l 'unità di alimentazione viene mantenuta sempre costante e pari alla forza di aspirazione.

La velocità di svolgitura del nastro nella stazione di svolgitura è regolata in base alla lunghezza dell 'ansa formata dal nastro all ' interno della camera di compensazione; ad esempio, un aumento della lunghezza dell 'ansa significa che la velocità di svolgitura deve essere diminuita, dal momento che tale aumento di lunghezza corrisponde ad una velocità di svolgitura superiore alla velocità di utilizzazione del nastro.

Da quanto sopra esposto risulta chiara l 'importanza di una lettura veloce e precisa della lunghezza dell'ansa formata dal nastro all 'interno della camera di compensazione; infatti, errori o ritardi su tale lettura possono facilmente comportare variazioni significative nella tensione del nastro, con conseguenti rotture del nastro stesso oppure con decadimento della qualità di lavorazione del nastro nel dispositivo utilizzatore.

Inoltre, per poter effettuare un controllo ottimale della velocità di svolgitura, è necessario l 'utilizzo di algoritmi di tipo PID, i quali , preferibilmente, richiedono una lettura istantanea e di tipo continuo della grandezza di riferimento, cioè della lunghezza dell 'ansa formata dal nastro all 'interno della camera di compensazione.

Tuttavia, nelle unità note di alimentazione di un nastro ad una macchina utilizzatrice non vengono normalmente utilizzati sensori ad uscita continua (ad esemplo sensori ottici o ad ultrasuoni), in quanto tali sensori garantiscono la correttezza della misura solo in un campo di variazione della lunghezza del nastro determinato e limitato. Se, a causa di particolari condizioni operative (ad esempio un brusco rallentamento della macchina utilizzatrice), la lunghezza del nastro esce da tale campo determinato, la lettura fornita dal sensore ad uscita continua risulta errata, e quindi il controllo della lunghezza del nastro, che si basa su tale lettura, viene messo in crisi.

Scopo della presente invenzione è realizzare una metodo per l 'alimentazione di un nastro, 11 quale sia di semplice ed economica attuazione e, nel contempo, permetta una lettura veloce e precisa della lunghezza dell 'ansa formata dal nastro all' interno della camera di compensazione.

Secondo la presente invenzione viene fornito un metodo per l 'alimentazione di un nastro di materiale in foglio ad un dispositivo utilizzatore, il metodo comprendendo le fasi di azionare dei mezzi di svolgitura per svolgere il detto nastro da una bobina disposta in una stazione di svolgitura; alimentare il nastro al detto dispositivo utilizzatore davanti ad una bocca di ingresso di una camera di compensazione ad aspirazione; aspirare il nastro all ‘interno della detta camera di compensazione per formare un'ansa; e mantenere una lunghezza della detta ansa all 'interno di un campo di variazione determinato definito da almeno un primo sensore ad uscita binaria disposto all 'interno della camera di compensazione; il metodo essendo caratterizzato dal fatto di comprendere l 'ulteriore fase di rilevare la detta lunghezza della detta ansa all ' interno del detto campo di variazione determinato per mezzo di almeno un secondo sensore ad uscita continua disposto nella camera di compensazione stessa per controllare i detti mezzi di svolgitura in modo da mantenere la detta lunghezza sostanzialmente pari ad un valore determinato.

La presente invenzione è inoltre relativa ad una unità per l 'alimentazione di un nastro di materiale in foglio.

Secondo la presente invenzione viene realizzata una unità per l 'alimentazione di un nastro di materiale in foglio ad un dispositivo utilizzatore, l 'unità comprendendo mezzi di svolgitura disposti in una stazione di svolgitura ed atti a svolgere 11 detto nastro da una bobina; una linea di alimentazione disposta tra la detta stazione di svolgitura ed il detto dispositivo utilizzatore per alimentare il detto nastro al dispositivo utilizzatore stesso; una camera di compensazione ad aspirazione disposta lungo la detta linea di alimentazione per aspirare un tratto del detto nastro e formare un'ansa estendentesi all 'interno della camera di compensazione stessa; ed almeno un primo sensore ad uscita binaria disposto all ' interno della camera di compensazione per definire un campo di variazione determinato di una lunghezza della detta ansa; l 'unità essendo caratterizzata dal fatto di comprendere almeno un secondo sensore ad uscita continua disposto nella detta camera di compensazione per rilevare una lunghezza della detta ansa; e mezzi di controllo per controllare i detti mezzi di svolgitura in modo da mantenere la detta lunghezza sostanzialmente pari ad un valore determinato; i detti mezzi di controllo essendo collegati ai detti primo e secondo sensore per mantenere la lunghezza della detta ansa all ' interno del detto campo di variazione determinato mediante il detto primo sensore e rilevare la detta lunghezza della detta ansa all 'Interno del detto campo di variazione determinato per mezzo del detto secondo sensore.

La presente invenzione verrà ora descritta con riferimento al disegno annesso, che ne illustra schematicamente e con parti asportate per chiarezza una preferita forma di attuazione.

Nella figura con 1 è indicata nel suo complesso una unità di alimentazione di un nastro 2 di materiale in foglio, in particolare carta, svolto da una bobina 3 e condotto verso un dispositivo 4 utilizzatore costituito, per esempio, da una macchina confezionatrice o impacchettatrice d1 sigarette. L'unità 1 comprende una stazione 5 di svolgitura (di tipo noto) in cui il nastro 2 viene svolto dalla bobina 3, una linea 6 di alimentazione (di tipo noto) disposta tra la stazione 5 di svolgitura ed il dispositivo 4 utilizzatore per alimentare il nastro 2 al dispositivo 4 utilizzatore stesso, una camera 7 di compensazione disposta lungo linea 6 di alimentazione, ed un dispositivo 8 di controllo.

La stazione 5 di svolgitura comprende un perno 9, il quale è montato girevole attorno ad una asse 10 perpendicolare al piano della figura e supporta la bobina 3, una pluralità di pulegge 11 folli di rinvio (una sola delle quali è illustrata), ed una coppia di rulli 12 di svolgitura (di tipo noto), i quali cooperano tra loro e sono collegati ad un dispositivo 13 motore controllato dal dispositivo 8 di controllo per estrarre il nastro 2 dalla bobina 3 con una velocità determinata.

La linea 6 di alimentazione comprende una pluralità di pulegge 14 folli di rinvio, due delle quali definiscono una bocca 15 di ingresso della camera 7, che presenta forma allungata e d1 sezione costante.

L'unità 1 di alimentazione comprende inoltre una pompa 16 aspirante, la quale è controllata dal dispositivo 8 di controllo e comunica con la camera 7 tramite un condotto 17 estendentesi attraverso una parete 18 d1 fondo della camera 7 stessa per generare, nella camera 7, una depressione di valore costante determinato.

Nella camera 7 sono disposti due sensori 19 di pressione ad uscita binarla, ad esempio del tipo descritto nel brevetto GB-A- 1,469 ,683, i quali sono atti a rilevare se è o meno presente una depressione rispetto alla pressione atmosferica.

Sulla parete 18 di fondo della camera 7 è disposto un sensore 20 ad uscita continua, ad ultrasuoni oppure di tipo ottico (ad esempio un sensore laser oppure una telecamera), il quale è atto a rilevare in modo continuo la lunghezza L d1 un'ansa 21 formata dal nastro 2 all'interno della camera 7 stessa. Il rilievo della lettura della lunghezza L viene normalmente effettuato in modo indiretto leggendo la distanza tra una estremità 22 dell'ansa 21 dalla parete 18 di fondo della camera 7.

La precisione della lettura della lunghezza L effettuata dal sensore 20 è garantita all'interno di un campo di variazione determinato, che è delimitato dalla coppia di sensori 19. Nella camera 7 è inoltre disposto una sensore 23 di pressione, atto a rilevare il valore di pressione presente nella camera 7 stessa. I sensori 19, 20, e 23 sono collegati al dispositivo 8 di controllo.

In uso, i rulli 12 di svolgitura estraggono il nastro 2 dalla bobina 3 ad una determinata velocità ed il nastro 2 stesso viene quindi alimentato al dispositivo 4 utilizzatore dalla linea 6 di alimentazione passando attraverso la camera 7, nella quale la pompa 16 mantiene una depressione di valore costante. La pompa 16 viene controllata in retroazione dal dispositivo 8 di controllo, il quale rileva 1 ‘effettivo valore di depressione presente nella camera 7 attraverso il sensore 23.

All'interno della camera 7 il nastro 2 forma l 'ansa 21, la quale divide la camera 7 stessa 1n una porzione superiore, in cui è presente la pressione atmosferica, ed in una porzione inferiore 1n cui è presente la depressione determinata dalla pompa 16. All 'interno della camera 7 il nastro 2 viene quindi sottoposto ad una forza di aspirazione, che tende a tirare il nastro 2 stesso dentro la camera 7 e presenta un valore dato dal valore della differenza tra la pressione atmosferica e la depressione creata dalla pompa 16 moltiplicato per il valore dell 'area della sezione della camera 7. Di conseguenza il nastro 2 è sottoposto ad una tensione pari alla citata forza di aspirazione.

Mediante il sensore 20, e se la lunghezza L dell 'ansa 21 è compresa nel citato campo di variazione determinato, il dispositivo 8 di controllo rileva in ogni istante ed in modo sostanzialmente continuo il valore della lunghezza L stessa, ed in base al valore della lunghezza L controlla la velocità di svolgitura del nastro 2 dalla bobina 3, controllando il dispositivo 13 motore in modo da mantenere il valore della lunghezza L sostanzialmente costante nel tempo e pari ad un valore determinato.

In particolare se la lunghezza L aumenta, cioè se la quantità di nastro 2 svolto supera la quantità di nastro 2 utilizzato, la velocità di svolgitura viene diminuita, mentre se la lunghezza L diminuisce, cioè se la quantità di nastro 2 svolto è inferiore rispetto alla quantità di nastro 2 utilizzato, la velocità di svolgitura viene aumentata.

Quando l 'estremità 22 dell 'ansa 21 si sposta lungo la camera 7 e passa davanti ad un sensore 19 il sensore 19 stesso passa, ad esempio, dalla citata porzione superiore della camera 7, in cui è presente la pressione atmosferica, alla citata porzione inferiore della camera 7, in cui è presente la citata depressione, e, di conseguenza, il sensore 19 commuta lo stato della sua uscita (da 0 a1 o viceversa).

Mediante la coppia di sensori 19 il dispositivo 8 di controllo mantiene la lunghezza L dell 'ansa 21 all ' interno del citato campo di variazione determinato, cioè mantiene l 'ansa 21 stessa all ' interno della zona della camera 7 delimitata dalla coppia di sensori 19.

Se uno dei due sensori 19 cambia lo stato della propria uscita a seguito del fatto che la lunghezza L esce dal citato campo di variazione, il dispositivo 8 di controllo smette di rilevare la lettura del sensore 20, in quanto al d1 fuori del citato campo di variazione tale lettura non è attendibile, e cerca di riportare la lunghezza L all ' interno di tale campo agendo in modo opportuno sul dispositivo 13 motore. Ad esempio, se il sensore 19 superiore ha commutato la sua uscita in conseguenza del fatto che il nastro 2 è alimentato in maniera insufficiente, il dispositivo 8 d1 controllo contìnua ad accelerare il dispositivo 13 motore fino a riportare l 'ansa 21 all'interno della zona definita dalla coppia di sensori 19. Una volta riportata la lunghezza L all'interno del citato campo di variazione il dispositivo 8 di controllo riprende a controllare il dispositivo 13 motore mediante la lettura del sensore 20.

Secondo una diversa forma di attuazione non illustrata l 'unità 1 d1 alimentazione comprende un unico sensore 19, il quale delimita solo superiormente o inferiormente il citato campo di variazione determinato della lunghezza L.

Secondo una ulteriore forma di attuazione non illustrata l'unità 1 di alimentazione comprende una coppia di sensori 20, i quali possono essere utilizzati in alternativa, cioè uno di riserva all 'altro, oppure insieme, utilizzando la media dei due rilevamenti della lunghezza L.

Per quanto riguarda l 'unità 1 di alimentazione descritta è opportuno notare che l 'utilizzo del sensore 20, ad uscita continua ad ultrasuoni o di tipo ottico, per rilevare la lunghezza L del nastro 2 all ' interno della camera 7 di compensazione, permette di ottenere una lettura precisa, sostanzialmente continua, ed in tempo reale.

La presenza dei sensori 19 garantisce inoltre che il sensore 20 venga utilizzato in un campo di variazione della lunghezza L determinato, in cui il sensore 20 stesso lavora in condizioni ottimali garantendo la precisione della misura. In conseguenza di quanto detto l 'unità 1 di alimentazione descritta unisce i vantaggi derivanti dall 'utilizzo di un sensore ad uscita continua, cioè precisione, velocità, e lettura di tipo continuo, con i vantaggi derivanti dal l 'utilizzo di un sensore di pressione, cioè capacità di operare correttamente in ogni condizione.

Claims (9)

1. R I V E N D I C A Z I O N I 1) Metodo per l al imentazione di un nastro di materiale in foglio ad un dispositivo (4) uti lizzatore, i l metodo comprendendo le fasi di azionare dei mezzi di svolgitura (12) per svolgere il detto nastro (2) da una bobina (3) disposta in una stazione (5) di svolgitura; alimentare il nastro (2) al detto dispositivo (4) utilizzatore davanti ad una bocca (15) di Ingresso di una camera (7) di compensazione ad aspirazione; aspirare il nastro (2) all ' interno della detta camera (7) di compensazione per formare un'ansa (21) ; e mantenere una lunghezza (L) del la detta ansa (21) all ' -interno di un campo di variazione determinato definito da almeno un primo sensore (19) ad uscita binaria disposto all ' interno della camera (7) di compensazione; il metodo essendo caratterizzato dal fatto di comprendere l 'ulteriore fase di rilevare la detta lunghezza (L) della detta ansa (21) all ' interno del detto campo di variazione determinato per mezzo di almeno un secondo sensore (20) ad uscita continua disposto nella camera (7) di compensazione stessa per controllare i detti mezzi di svolgitura (12) in modo da mantenere la detta lunghezza (L) sostanzialmente pari ad un valore determinato.
2. 2) Metodo secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che il detto campo di variazione determinato è definito da una coppia di primi sensori (19) ad uscita binaria disposti all ' interno della detta camera (7) di compensazione.
3. 3) Metodo secondo la rivendicazione 1 o 2, caratterizzato dal fatto che il detto primo sensore (19) è un sensore di pressione ad uscita binaria.
4. 4) Metodo secondo la rivendicazione 1, 2 o 3, caratterizzato dal fatto che il detto secondo sensore (20) è un sensore ad ultrasuoni .
5. 5) Metodo secondo la rivendicazione 1, 2 o 3, caratterizzato dal fatto che il detto secondo sensore (20) è un sensore ottico.
6. 6) Unità per l ' alimentazione di un nastro di materiale in foglio ad un dispositivo (4) utilizzatore, l 'unità comprendendo mezzi di svolgitura (12) disposti in una stazione (5) di svolgitura ed atti a svolgere il detto nastro (2) da una bobina (3) ; una linea di alimentazione (6) disposta tra la detta stazione (5) di svolgitura ed il detto dispositivo (4) utilizzatore per alimentare il detto nastro (2) al dispositivo (4) uti lizzatore stesso; una camera (7) di compensazione ad aspirazione disposta lungo la detta linea di al imentazione (6) per aspirare un tratto del detto nastro (2) e formare un'ansa (21) estendentesi al l ' interno della camera (7) di compensazione stessa; ed almeno un primo sensore (19) ad uscita binaria disposto all'interno della camera (7) di compensazione per definire un campo di variazione determinato di una lunghezza (L) della detta ansa (21); l 'unità essendo caratterizzata dal fatto di comprendere almeno un secondo sensore (20) ad uscita continua disposto nella detta camera (7) d1 compensazione per rilevare una lunghezza (L) della detta ansa (21); e mezzi di controllo (8) per controllare i detti mezzi di svolgitura (12) in modo da mantenere la detta lunghezza (L) sostanzialmente pari ad un valore determinato; i detti mezzi di controllo (8) essendo collegati al detti primo e secondo sensore (19,20) per mantenere la lunghezza (L) della detta ansa (21) all 'interno del detto campo di variazione determinato mediante il detto primo sensore (19) e rilevare la detta lunghezza (L) della detta ansa (21) all ' interno del detto campo di variazione determinato per mezzo del detto secondo sensore (20).
7. 7) Unità secondo la rivendicazione 6, caratterizzata dal fatto di comprendere una coppia di primi sensori (19) ad uscita binaria disposti all'interno della detta camera (7) di compensazione per definire 11 detto campo di variazione determinato.
8. 8) Unità secondo la rivendicazione 6 o 7, caratterizzata dal fatto che il detto primo sensore (19) è un sensore d1 pressione ad uscita binaria.
9. 9) Unità secondo la rivendicazione 6, 7 o 8, caratterizzata dal fatto che il detto secondo sensore (20) è un sensore ad ultrasuoni 10) Unità secondo la rivendicazione 6, 7 o 8, caratterizzata dal fatto che il detto secondo sensore (20) è un sensore ottico.