ITFI20090019A1

ITFI20090019A1 - "dispositivo e metodo di saldatura per impacchettatrici e impacchettatrice comprendente detto dispositivo"

Info

Publication number: ITFI20090019A1
Application number: IT000019A
Authority: IT
Inventors: Nicola Baldanza; Gabriele Canini
Original assignee: Kpl Packaging Spa
Priority date: 2009-01-29
Filing date: 2009-01-29
Publication date: 2010-07-30
Also published as: IT1392884B1; EP2213577B1; EP2213577A2; ES2555217T3; EP2213577A3

Description

â€œDISPOSITIVO E METODO DI SALDATURA PER IMPACCHETTATRICI E IMPACCHETTATRICE COMPRENDENTE DETTO DISPOSITIVOâ€

DESCRIZIONE

Campo Tecnico

La presente invenzione riguarda perfezionamenti alle macchine ed ai dispositivi per il confezionamento di prodotti tramite un film termoplastico saldato.

In particolare, ma non esclusivamente, la presente invenzione riguarda dispositivi per la saldatura di confezioni di prodotti in carta tissue, come tovaglioli, fazzoletti e rotoli di carta avvolti in fogli di materiale termoplastico.

Stato della Tecnica

In molti settori industriali viene previsto di confezionare articoli o prodotti in gruppi ordinati disposti all'interno di un avvolgimento realizzato con un foglio di film plastico termosaldabile. Confezioni di questo tipo vengono frequentemente utilizzate ad esempio per la distribuzione e la vendita di prodotti in carta tissue, come in particolare rotoli di carta igienica, rotolo asciugatutto, tovaglioli di carta, fazzoletti o simili.

In US 6.718.728 Ã ̈ descritta una macchina che effettua l'avvolgimento di un gruppo di prodotti, in particolare rotoli, all'interno di un foglio di materiale termoplastico saldabile. La confezione viene avvolta fasciando quattro facce di un gruppo di forma sostanzialmente parallelepipeda di prodotti con un foglio di film plastico e piegando successivamente i lembi laterali del film contro le basi della confezione tramite un sistema di profili di piegatura. Il sopra citato brevetto statunitense Ã ̈ incorporato nella presente descrizione e ad esso puÃ² essere fatto riferimento per quanto concerne ad esempio una possibile forma di realizzazione degli organi di formazione dell'avvolgimento di film plastico attorno al gruppo di prodotti da confezionare.

La confezione ottenuta dalla macchina confezionatrice deve essere saldata per stabilizzare i lembi laterali ripiegati del foglio di materiale termoplastico. A tale scopo sono noti vari dispositivi di saldatura che utilizzano normalmente resistenze elettriche per generare calore, associate ad un sistema di cinghie di trasporto disposte ai lati di un percorso di avanzamento della confezione.

In WO-A-02/085712 Ã ̈ descritto un dispositivo di saldatura di questo tipo, in cui ai lati del percorso di avanzamento delle confezioni da saldare sono disposte cinghie o tappeti trasportatori posizionati su un piano sostanzialmente verticale. Alle cinghie od ai nastri trasportatori sono associati mezzi soffianti che generano un flusso di aria calda alimentato contro le facce della confezione su cui si trovano i lembi ripiegati sovrapposti del foglio di materiale termoplastico da saldare.

Questi dispositivi di saldatura sono particolarmente efficienti, ma presentano alcuni inconvenienti legati all'usura delle cinghie di trasporto. Queste cinghie, normalmente in teflon o materiale analogo, devono essere frequentemente sostituite. Un ulteriore problema derivante dall'utilizzo delle cinghie teflonate associate alle sorgenti di aria calda od alle resistenze elettriche di riscaldamento Ã ̈ rappresentato dal fatto che la qualitÃ del prodotto confezionato si degrada con il tempo via via che le cinghie si usurano.

In altre macchine di confezionamento (vedasi ad esempio brevetto Italiano n.

1.305.810) sono previste piastre riscaldate per effetto Joule, in contatto di strisciamento con le cinghie di trasporto che trascinano i pacchi lungo il percorso di avanzamento. Le piastre riscaldate elettricamente scaldano a loro volta per contatto le cinghie che provocano la saldatura. Questi dispositivi presentano notevoli inconvenienti di usura delle cinghie poichÃ© queste ultime lavorano in condizioni di elevato stress termico e meccanico.

In US-A-5,058,361 Ã ̈ descritta una confezionatrice con un sistema di saldatura dei lembi ripiegati dei pacchi in cui i pacchi avanzano per effetto del trascinamento operato da convogliatori a nastro superiori ed inferiori. Ai lati del percorso di avanzamento sono disposti rulli perforati, attraverso i quali viene fatta passare aria calda. Questa riscalda i lembi da saldare dei pacchi che transitano tra serie affiancate di rulli. Il sistema evita l'usura delle cinghie di trasporto, che non si trovano a contatto con piastre scaldanti, come nelle macchine note descritte sopra, ma l'efficienza termica di questo sistema Ã ̈ insoddisfacente ed inoltre viene richiesta una elevata portata di aria calda, con conseguenti complicazioni meccaniche. L'aria calda deve essere alimentata con adeguate portate e deve riscaldarsi in tempi rapidi, il che richiede complesse condutture e batterie di scambio termico, complesse ed ingombranti.

Sommario dellâ€™Invenzione

Secondo un aspetto, l'invenzione propone un dispositivo di saldatura per macchine confezionatrici che riduca o superi in tutto od in parte un o piÃ¹ degli inconvenienti della tecnica nota.

Sostanzialmente, l'invenzione prevede un dispositivo di saldatura per confezioni di prodotti avvolti in fogli di materiale termoplastico, in cui gli organi saldanti sono riscaldati per induzione.

Secondo una forma di realizzazione preferita dell'invenzione, gli organi saldanti comprendono almeno un elemento mobile almeno parzialmente immerso in un campo magnetico. L'elemento mobile Ã ̈ disposto in modo da entrare in contatto con i fogli di materiale termoplastico delle confezioni che avanzano lungo il percorso di avanzamento e viene riscaldato per induzione magnetica. In alcune forme di realizzazione, l'elemento mobile Ã ̈ preferibilmente motorizzato e puÃ² servire contemporaneamente da elemento trascinatore delle confezioni lungo il percorso di avanzamento ed allo stesso tempo da elemento saldante.

Il riscaldamento viene ottenuto vantaggiosamente per effetto delle correnti indotte nell'elemento mobile da una variazione nel tempo del campo magnetico. Questa variazione puÃ² essere ottenuta ad esempio alimentando una tensione alternata in un avvolgimento primario applicato ad un nucleo ferromagnetico associato all'elemento mobile od a ciascun elemento mobile del dispositivo di saldatura.

In alcune forme di realizzazione possono anche essere previsti uno o piÃ¹ convogliatori, tappeti trasportatori, rulliere, nastri o cinghie di trasporto per cooperare con gli elementi mobili di saldatura alla corretta movimentazione delle confezioni lungo il percorso di alimentazione, benchÃ© non si escluda la possibilitÃ di utilizzare (almeno lungo un tratto del percorso) unicamente gli elementi mobili di saldatura per provocare anche l'avanzamento delle confezioni.

Quando viene utilizzato un tappeto trasportatore, o qualunque altro organo di avanzamento in combinazione con gli elementi mobili di saldatura, Ã ̈ vantaggiosamente previsto un sistema di sincronizzazione tra i vari organi mobili che contribuiscono all'avanzamento delle confezioni.

In forme di realizzazione meno vantaggiose si puÃ² prevedere un sistema di avanzamento delle confezioni indipendente rispetto agli elementi mobili di saldatura. In questo caso si potrebbe ad esempio prevedere che elementi mobili di saldatura siano portati in movimento per effetto del contatto con le confezioni, le quali ricevono il moto di avanzamento da convogliatori autonomi. Ad esempio si possono prevedere uno o piÃ¹ convogliatori in forma di nastri, cinghie, tappeti o rulliere, sopra, sotto o sia sopra che sotto il percorso di avanzamento, mentre ai lati del percorso sono disposti rulli folli riscaldati per induzione semplicemente a contatto con le superfici laterali dei lembi ripiegati del film plastico che avvolge la confezione. In questo modo gli elementi mobili di saldatura non contribuiscono all'avanzamento delle confezioni, ma si evita lo strisciamento reciproco tra elementi di saldatura e confezione.

In altre forme di realizzazione meno vantaggiose si possono prevedere elementi di saldatura riscaldati per induzione e fissi, cioÃ ̈ non trascinati in movimento nÃ© tramite una motorizzazione, nÃ© per effetto del contatto con le confezioni che avanzano lungo il percorso di saldatura. In questo caso si ha strisciamento tra confezione e organo o elemento saldante.

Peraltro, l'utilizzo di elementi mobili motorizzati che fungono non soltanto da elementi di saldatura, ma anche da mezzi di alimentazione ed avanzamento delle confezioni, consente di ottenere un dispositivo particolarmente compatto ed efficiente di facile costruzione ed agevole controllo.

Preferibilmente il dispositivo prevede due serie di elementi mobili disposti su lati contrapposti del percorso di avanzamento delle confezioni, cosicchÃ© ciascuna confezione Ã ̈ impegnata su entrambi i lati o facce contrapposte da rispettivi elementi mobili di saldatura per eseguire contemporaneamente la saldatura di lembi ripiegati di un foglio di materiale termoplastico di avvolgimento.

Gli elementi mobili possono essere costituiti da cinghie realizzate in materiale elettricamente conduttivo, rinviate attorno ad un percorso chiuso ed associate ad uno o piÃ¹ nuclei ferromagnetici che generano un campo magnetico variabile nel tempo, per effetto del quale si generano correnti indotte all'interno delle cinghie elettricamente conduttive. Queste cinghie presentano resistenze all'usura superiori rispetto alle cinghie in materiale plastico normalmente utilizzate in combinazione ad organi di saldatura di tipo ad aria calda od a resistenza elettrica. Inoltre, queste cinghie vengono direttamente riscaldate per effetto Joule dovuto alla circolazione delle correnti parassite o correnti indotte all'interno delle cinghie stesse. Questo consente di ottenere un'efficienza di saldatura molto maggiore rispetto a quanto ottenibile con i sistemi tradizionali. Viene eliminata la necessitÃ di generare soffi d'aria calda che comportano elevate dissipazioni termiche. Vengono anche evitati sistemi di saldatura con piastre riscaldate per effetto Joule e fisse, su cui devono strisciare le confezioni o le cinghie per il loro avanzamento, con evidenti inconvenienti da un punto di vista di forza necessaria all'avanzamento delle confezioni, di danneggiamento delle confezioni stesse e di usura degli organi meccanici.

Secondo forme di realizzazione preferite dell'invenzione gli elementi mobili possono comprendere uno o piÃ¹ rulli, preferibilmente motorizzati da una unica sorgente di moto o da piÃ¹ sorgenti di moto, ad esempio un motore per ogni rullo, oppure un motore per due o piÃ¹ rulli. Questi rulli sono disposti con i propri assi di rotazione ortogonalmente alla direzione di avanzamento delle confezioni, cosicchÃ© la rotazione dei rulli contribuisce alla propulsione delle confezioni lungo il percorso di avanzamento in cooperazione con convogliatori sovrastanti e/o sottostanti o laterali, oppure puÃ² anche costituire l'unico mezzo di avanzamento delle confezioni lungo il percorso.

I rulli costituenti gli elementi mobili di saldatura possono essere vantaggiosamente cavi cosicchÃ© al loro interno puÃ² passare una parte del circuito magnetico, cioÃ ̈ ad esempio una colonna di un nucleo ferromagnetico, attorno al quale in una posizione opportuna Ã ̈ avvolto un avvolgimento primario alimentato da una sorgente di energia elettrica alternata.

Secondo altre forme di realizzazione il nucleo ferromagnetico puÃ² essere integralmente alloggiato all'interno del rullo e l'avvolgimento elettrico puÃ² essere anch'esso disposto all'interno del rullo ruotante.

Secondo alcune forme di realizzazione, agli organi saldanti sono associati mezzi per il controllo della temperatura. In alcune forme di realizzazione ad uno o piÃ¹ degli elementi mobili puÃ² essere associato un sensore di temperatura che genera un segnale utilizzato da un controllore per mantenere la temperatura degli elementi mobili attorno ad un valore preimpostato. La regolazione puÃ² essere ottenuta intervenendo sulle condizioni di alimentazione dell'avvolgimento primario associato ad un nucleo ferromagnetico che genera il campo magnetico variabile nel tempo in cui Ã ̈ immerso almeno parzialmente l'elemento mobile di saldatura. Uno o piÃ¹ parametri di alimentazione possono essere utilizzati come grandezze variabili per il controllo, ad esempio la tensione, l'intensitÃ di corrente, la frequenza. In alcune forme di realizzazione puÃ² essere utilizzato un segnale PWM di regolazione della potenza elettrica. Un sistema di controllo della temperatura puÃ² essere previsto anche nell'ipotesi in cui gli elementi di saldatura siano fissi e/o non motorizzati.

Ulteriori vantaggiose forme di realizzazione e caratteristiche dell'invenzione sono indicate nelle allegate rivendicazioni e verranno chiarite in maggiore dettaglio nel seguito con riferimento ad alcune forme di esecuzione dell'invenzione rappresentata dagli annessi disegni.

Breve Descrizione dei Disegni

L'invenzione verrÃ meglio compresa seguendo la descrizione e l'unito disegno, il quale mostra una pratica forma di realizzazione non limitativa dell'invenzione. Nel disegno: la

Fig.1 mostra una vista in pianta di un dispositivo di saldatura secondo l'invenzione in una prima forma di realizzazione; la

Fig.1A mostra una vista prospettica parziale del dispositivo di Fig.1; la Fig.2 mostra una vista in pianta di una seconda forma di realizzazione del dispositivo secondo l'invenzione; la

Fig.2A mostra una vista prospettica parziale del dispositivo di Fig.2; le Figg.3, 4, 5 e 6 mostrano schematicamente sei forme di realizzazione di singoli organi saldanti in quattro forme di esecuzione dell'invenzione.

Descrizione Dettagliata di Forme di Attuazione dellâ€™Invenzione

Con iniziale riferimento alla forma di realizzazione di Fig.1, con 1 Ã ̈ complessivamente indicato il dispositivo di saldatura. Esso presenta un percorso lungo cui avanzano singole confezioni o pacchi P, ad esempio di rotoli R di carta tissue (vedasi Fig.1A), come carta igienica o simili. Con Fp Ã ̈ indicato il verso di avanzamento delle confezioni o pacchi P lungo il percorso di avanzamento.

In alcune forme di realizzazione, lungo il percorso di avanzamento puÃ² essere previsto un nastro convogliatore 3 inferiore di ausilio al trascinamento delle confezioni o pacchi P. Il convogliatore 3 scorre al di sopra di una struttura portante 5 nel verso di avanzamento Fp. In altre forme di realizzazione il convogliatore 3 puÃ² essere sostituito da una serie di cinghie inferiori, oppure da uno o piÃ¹ nastri convogliatori superiori e/o inferiori, oppure puÃ² anche essere integralmente omesso almeno nella zona centrale del dispositivo di saldatura, dove l'avanzamento puÃ² essere garantito da elementi mobili motorizzati di seguito descritti che costituiscono anche elementi di saldatura veri e propri.

Nella forma di realizzazione illustrata nelle Figg.1 e 1A, su entrambi i lati del percorso di avanzamento si sviluppano due gruppi di organi saldanti schematicamente e complessivamente indicati con 7. Ciascun organo saldante Ã ̈ indicato con 9 e puÃ² assumere diverse configurazioni, alcune delle quali verranno descritte in seguito in maggiore dettaglio con riferimento alle forme di esecuzione rappresentante nelle Figg.3, 4 e 5.

Con 11 Ã ̈ indicato un circuito di controllo per ciascun organo saldante 9 e con 12 una sorgente di energia elettrica alternata, ad esempio una sorgente in tensione od una sorgente in corrente.

La disposizione degli organi saldanti 9 dei due gruppi 7 puÃ² essere sostanzialmente simmetrica rispetto ad un piano sostanzialmente verticale e parallelo alla direzione Fp di avanzamento dei pacchi o confezioni P. Non si esclude, peraltro, la possibilitÃ di disporre i gruppi su un solo lato, ad esempio nel caso in cui le confezioni richiedano una saldatura su una sola faccia. In altre forme di realizzazione si possono disporre i gruppi di organi saldanti con configurazioni diverse, cioÃ ̈ non simmetriche sui due lati del percorso di avanzamento dei pacchi o confezioni P.

In alcune forme di realizzazione ciascun organo saldante 9 presenta un nucleo ferromagnetico 13 associato ad organi di alimentazione elettrica per la generazione di un campo magnetico alternato o comunque variabile nel tempo. Al nucleo ferromagnetico 13 Ã ̈ associato un elemento mobile 15 che puÃ² assumere varie configurazioni come nel seguito descritte in maggiore dettaglio. Tipicamente e preferibilmente gli elementi mobili 15 hanno la forma di un rullo ad asse di rotazione sostanzialmente verticale, cioÃ ̈ ortogonale al piano di avanzamento delle confezioni o pacchi P da saldare.

Gli elementi mobili 15 sono realizzati in materiale elettricamente conduttivo, indifferentemente ferromagnetico, diamagnetico o paramagnetico. La loro rotazione comandata da un organo motore consente a questi elementi mobili 15 di partecipare o di provocare, eventualmente in combinazione con il nastro convogliatore 3, l'avanzamento dei pacchi o confezioni P lungo la direzione Fp nel percorso di avanzamento. Oltre a questa funzione gli elementi mobili 15 hanno anche quella di riscaldare fino alla temperatura di saldatura nella zona di contatto il film o foglio di materiale plastico Fp che avvolge i prodotti R di ogni singola confezione o pacco P in modo da saldare i lembi contrapposti L (Fig.1A) su ciascuna delle due facce di base della confezione o pacco P, che sono rivolte verso i gruppi 7 di organi saldanti 9.

In alcune forme di realizzazione, ciascun organo saldante 9 puÃ² essere configurato come rappresentato schematicamente in Fig.3. In questa figura con 11 Ã ̈ ancora indicato il circuito di controllo collegato alla sorgente di alimentazione 12. Il circuito 11 alimenta, tramite l'energia fornita dalla sorgente 12, un conduttore elettrico 17 che forma un avvolgimento 19 su una colonna 13A del nucleo ferromagnetico 13, il quale costituisce un circuito magnetico in cui sono contenute le linee di campo del campo magnetico variabile nel tempo. Il campo magnetico puÃ² avere un andamento sinusoidale, ottenuto con una corrente alternata sinusoidale fornita dalla sorgente 12. Non si escludono altre forme dâ€™onda quali ad esempio trapezoidale, triangolare, rettangolare od altro.

Il nucleo ferromagnetico 13 presenta sedi passanti 13B per l'elemento mobile 15 costituito da un rullo ruotante attorno all'asse A-A. Il rullo 15 Ã ̈ supportato da cuscinetti 21 vincolati ad una struttura portante 22 di forma idonea e qui schematicamente rappresentata. Il rullo 15 puÃ² essere un rullo cavo con una struttura opportuna per generare correnti indotte concentrate nella zona superficiale del rullo, laddove si richiede la generazione di calore per la saldatura. Il calore Ã ̈ generato per effetto Joule dalle correnti indotte dal campo magnetico.

In alcune forme di realizzazione, per portare in rotazione l'elemento mobile costituito dal rullo 15 viene prevista una ruota dentata 23 calettata in una posizione opportuna sul rullo, ad esempio alla sua estremitÃ inferiore. La ruota dentata 23 puÃ² essere portata in rotazione tramite un pignone 25 azionato da un motore elettrico 27. In alcune forme di realizzazione puÃ² essere previsto un motore 27 per ciascun elemento mobile 15 del dispositivo 1. In altre forme di realizzazione un unico motore puÃ² azionare, tramite una trasmissione opportuna, due o piÃ¹ elementi mobili o rulli 15.

In alcune forme di realizzazione, al rullo 15 di ciascun organo saldante 9 o almeno ad alcuni di essi Ã ̈ associato un sensore di temperatura schematicamente indicato con 31 in Fig.3. Il sensore 31 fornisce un segnale di temperatura al circuito di controllo o controllore 11. Il valore reale Treale della temperatura misurata costituisce un segnale di retroazione che viene confrontato con un valore preimpostato di temperatura Tsetpoint. Dal confronto fra questi due valori, ottenibile con un circuito di per sÃ© noto, viene generato un segnale di errore che il controllore 11 utilizza per regolare l'alimentazione all'avvolgimento 19, cosÃ¬ da mantenere la temperatura reale del rullo od elemento mobile 15 entro un intervallo di tolleranza accettabile attorno al valore preimpostato di temperatura Tsetpoint. In questo modo il sistema controlla efficacemente la temperatura affinchÃ© essa sia prossima al valore ottimale per ottenere la saldatura, eventualmente in funzione anche della velocitÃ operativa della macchina (maggiore Ã ̈ la velocitÃ di avanzamento delle confezioni o pacchi P attraverso il dispositivo 1 e maggiore sarÃ la temperatura di saldatura in considerazione del minor tempo di permanenza di ciascuna confezione in contatto con gli elementi mobili o rulli 15).

La Fig.4 mostra una diversa forma di realizzazione dell'elemento mobile 15 e del circuito magnetico. Numeri uguali indicano parti uguali od equivalenti a quelle della forma di realizzazione illustrata nella Fig.3. Nella forma di realizzazione della Fig.4 il nucleo ferromagnetico 13 si estende all'interno del rullo 15 formante l'elemento mobile, il quale rullo Ã ̈ supportato tramite cuscinetti 21 direttamente sul nucleo ferromagnetico 13 e piÃ¹ in particolare su una colonna 13 estendentesi circa coassialmente al rullo 15.

Nella Fig.5 Ã ̈ mostrata unâ€™ulteriore variante di realizzazione di un organo saldante 9. Numeri uguali indicano parti uguali od equivalenti a quelle delle Figg.3 e 4. In questo esempio di realizzazione il rullo 15 formante l'elemento mobile Ã ̈ supportato da cuscinetti 21 sulla struttura portante 22. Il rullo formante l'elemento mobile 15 Ã ̈ solidale torsionalmente ad un ingranaggio 23 a cui viene fornito il moto tramite un motore 27 ed un pignone 25.

In questo esempio di realizzazione il nucleo ferromagnetico formante il circuito magnetico Ã ̈ ancora indicato con 13 ed Ã ̈ alloggiato integralmente all'interno del rullo 15. In alcune forme di realizzazione, come mostrato nel disegno, il nucleo ferromagnetico 13 presenta una sezione longitudinale ad H con una colonna centrale 13X su cui sono avvolte le spire formanti l'avvolgimento 19 alimentato tramite il conduttore 17 ed il circuito di controllo 11 con l'energia elettrica fornita dalla sorgente in corrente alternata 12.

Il flusso magnetico generato dall'avvolgimento 19 si divide in due semiflussi che interessano il volume del mantello cilindrico del rullo 15 cosicchÃ©, anche in questo caso, la variazione nel tempo del campo magnetico generato dall'avvolgimento 19 provoca l'induzione di correnti parassite nel rullo 15 e quindi la generazione di calore per eseguire la saldatura.

In tutti i casi sopra illustrati gli organi saldanti comprendono un nucleo in materiale ferromagnetico con almeno un avvolgimento alimentato da energia elettrica proveniente da una sorgente alternata o continua attraverso un sistema di controllo. Il sistema di controllo provvede ad alimentare lâ€™avvolgimento con lâ€™adeguata forma dâ€™onda, preferibilmente alternata, per avere un flusso variabile nel tempo. Il flusso magnetico variabile nel tempo attraversa il materiale di cui Ã ̈ costituito il rullo 15 formante l'elemento mobile di saldatura cosicchÃ© al suo interno vengono generate correnti indotte che provocano il riscaldamento dell'elemento mobile e questo, per effetto del contatto con il materiale in foglio F, provoca la saldatura dei lembi L. In queste forme di esecuzione, quindi, vengono completamente eliminati organi flessibili come cinghie o simili nella zona della saldatura ed i rulli formanti gli elementi mobili 15 costituiscono sia mezzi di propulsione delle confezioni o pacchi P, sia mezzi di saldatura.

Le Figg.2, 2A e 6 mostrano una variante di realizzazione, in cui la saldatura Ã ̈ ancora ottenuta per effetto delle correnti indotte da un campo magnetico variabile, ma gli elementi mobili degli organi saldanti sono costituiti da cinghie o nastri in materiale elettricamente conduttivo, per esempio una maglia metallica. Rispetto ai sistemi della tecnica nota si ottiene anche in questo caso una serie di vantaggi, tra cui l'eliminazione delle cinghie in teflon o in materiale plastico rapidamente usurabile, un piÃ¹ efficiente sistema di riscaldamento ed una migliore saldatura, grazie al fatto che gli organi di trascinamento ed avanzamento delle confezioni sono allo stesso tempo organi di saldatura, senza la necessitÃ di prevedere contatti striscianti od altri complessi sistemi di trasferimento di energia elettrica agli elementi mobili.

PiÃ¹ in particolare, con riferimento alle Figg.2 e 2A, questa forma di realizzazione puÃ² presentare un nastro o tappeto convogliatore 3 scorrevole su una struttura portante 5 per provocare o facilitare l'avanzamento dei pacchi o confezioni P avvolti nel foglio F di materiale termoplastico, formante i lembi L (Fig.2A) che devono essere saldati tramite il dispositivo 10. Quest'ultimo presenta due gruppi di saldatura 9 disposti sui lati contrapposti del percorso di avanzamento (freccia f) dei pacchi o confezioni P. Ciascun gruppo di saldatura 9 comprende organi saldanti costituiti da almeno un organo flessibile continuo mobile lungo un percorso chiuso e rinviato attorno a rulli di rinvio 103. L'organo flessibile 101 puÃ² essere costituito da una o piÃ¹ cinghie od altri organi di forma adatta.

Lungo il percorso definito da ciascun organo flessibile 101 formante lâ€™elemento mobile di saldatura sono disposti uno o piÃ¹ nuclei ferromagnetici 105 ciascuno dei quali puÃ² essere alimentato attraverso un proprio circuito di alimentazione e controllo ancora indicato con 11 collegato ad una sorgente di energia elettrica indicata ancora con 12. In altre forme di realizzazione, uno stesso circuito di alimentazione con un unico controllore puÃ² essere usato per alimentare avvolgimenti su una pluralitÃ di nuclei ferromagnetici 105. In altre forme di realizzazione, puÃ² essere previsto un solo nucleo ferromagnetico per ogni cinghia, ad esempio di forma allungata.

Nellâ€™esempio illustrato, Ã ̈ prevista una sola cinghia su ciascun lato del percorso di avanzamento delle confezioni o pacchi P da saldare. In altre forme di realizzazione possono essere previste piÃ¹ cinghie o altri organi flessibili in serie lungo lo sviluppo del percorso di alimentazione e saldatura.

Nellâ€™esempio illustrato, il nucleo ferromagnetico presenta una colonna allâ€™interno del percorso chiuso formato dalla cinghia o altro organo flessibile 101 elettricamente conduttivo. In altre forme di realizzazione, lâ€™intero nucleo ferromagnetico puÃ² essere alloggiato allâ€™interno del percorso definito dallâ€™organo flessibile 101.

Qualunque sia la forma, il numero e la disposizione degli organi flessibili e dei nuclei ferromagnetici, in ogni caso nel volume attraversato dall'organo flessibile 101 formante l'elemento mobile si genera un campo magnetico variabile nel tempo per effetto dell'alimentazione in corrente alternata degli avvolgimenti 19 realizzati sulle rispettive colonne dei nuclei ferromagnetici 105 (vedasi Fig.6).

In una posizione opportuna lungo il percorso dell'organo flessibile 101 formante l'elemento mobile Ã ̈ disposto almeno un sensore di temperatura 31, il cui segnale viene inviato a ciascuno dei circuiti di controllo 11 (oppure ad un circuito di controllo 11 unico, comune a piÃ¹ nuclei ferromagnetici) cosÃ¬ da ottenere, nel modo giÃ precedentemente descritto, il controllo in temperatura dell'elemento mobile 101 tramite azione su uno o piÃ¹ parametri elettrici di alimentazione. Preferibilmente i sensori di temperatura sono due, uno per ciascun gruppo saldante 9, ma non si esclude la possibilitÃ di disporre anche piÃ¹ di un sensore di temperatura 31 lungo il percorso di ciascun elemento mobile 101.

Come nelle forme di realizzazione precedentemente illustrate, anche in questo caso il campo magnetico variabile nel tempo generato dai nuclei o dal nucleo ferromagnetico 105 provoca la circolazione di correnti indotte all'interno dell'elemento mobile 101 realizzato in materiale conduttivo. Queste correnti sviluppano calore che, per effetto del contatto tra gli elementi mobili 101 e la superficie del foglio F di materiale termoplastico, provoca la saldatura reciproca dei lembi L.

In generale in tutte le forme di realizzazione il materiale costituente il od i nuclei ferromagnetici 13, 105 presenta una elevata permeabilitÃ magnetica, ma una conducibilitÃ elettrica preferibilmente ridotta, cosÃ¬ da massimizzare il flusso magnetico e minimizzare le correnti parassite all'interno del nucleo stesso. In modo di per sÃ© noto il nucleo magnetico 13 formante il circuito magnetico di ciascun organo saldante 9 puÃ² essere realizzato tramite un pacco lamellare per ridurre le correnti parassite e quindi le dispersioni nel nucleo ferromagnetico, con un criterio analogo a quello adottato nella fabbricazione dei trasformatori e dei nuclei di avvolgimento dei motori elettrici. In altre forme di realizzazione, il nucleo ferromagnetico puÃ² essere realizzato in paste di materiali ferromagnetici ad alta permeabilitÃ ma ad altissima resistenza elettrica come ferriti o altro. Viceversa, l'elemento mobile (organo flessibile 101 o rullo 15) Ã ̈ realizzato in un materiale a bassa resistenza elettrica in modo da consentire la generazione di correnti indotte molto elevate e quindi da scaldarsi per effetto Joule in modo soddisfacente (il calore generato Ã ̈ proporzionale al quadrato della corrente circolante). Preferibilmente la temperatura a cui sono scaldati gli elementi mobili di saldatura Ã ̈ dell'ordine di 250°C. Tuttavia si deve comprendere che questo valore Ã ̈ indicativo e non limitativo e puÃ² variare ad esempio in funzione delle condizioni operative della macchina, come ad esempio in funzione della velocitÃ delle confezioni da saldare, e/o del tipo di materiale utilizzato per confezionare i pacchi o confezioni P.

E' inteso che il disegno non mostra che una esemplificazione data solo quale dimostrazione pratica dell'invenzione, la quale puÃ² variare nelle forme e disposizioni senza peraltro uscire dall'ambito del concetto alla base dell'invenzione. L'eventuale presenza di numeri di riferimento nelle rivendicazioni accluse ha lo scopo di facilitare la lettura delle rivendicazioni con riferimento alla descrizione ed al disegno, e non limita l'ambito della protezione rappresentata dalle rivendicazioni.

Claims

â€œDISPOSITIVO E METODO DI SALDATURA PER IMPACCHETTATRICI E IMPACCHETTATRICE COMPRENDENTE DETTO DISPOSITIVOâ€ Rivendicazioni 1. Un dispositivo per saldare confezioni di prodotti avvolti in fogli di materiale termoplastico, comprendente un sistema di avanzamento delle confezioni lungo un percorso di avanzamento e, lungo detto percorso, organi saldanti per eseguire la saldatura dei fogli di materiale termoplastico, caratterizzato dal fatto che detti organi saldanti sono riscaldati per induzione.
2. Dispositivo come da rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detti organi saldanti comprendono almeno un elemento mobile almeno parzialmente immerso in un campo magnetico generato da almeno un generatore di campo magnetico, detto almeno un elemento mobile essendo disposto in modo da entrare in contatto con i fogli di materiale termoplastico delle confezioni che avanzano lungo detto percorso e venendo riscaldato per induzione magnetica.
3. Dispositivo come da rivendicazione 2, caratterizzato dal fatto che detto generatore di campo magnetico genera un campo magnetico variabile nel tempo.
4. Dispositivo come da rivendicazione 2 o 3, caratterizzato dal fatto che detto almeno un elemento mobile Ã ̈ motorizzato ed esercita una spinta su dette confezioni per far avanzare dette confezioni lungo detto percorso di avanzamento.
5. Dispositivo come da rivendicazione 2 o 3 o 4, caratterizzato dal fatto che detto almeno un elemento mobile Ã ̈ controllato in modo tale che la sua velocitÃ nel punto di contatto con i fogli di materiale termoplastico delle confezioni che avanzano lungo detto percorso Ã ̈ sostanzialmente uguale alla velocitÃ di avanzamento di dette confezioni.
6. Dispositivo come da rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detti organi saldanti comprendono elementi mobili in un campo magnetico variabile nel tempo, detti elementi mobili essendo motorizzati e provocando o contribuendo allâ€™avanzamento delle confezioni lungo detto percorso di avanzamento, la generazione di correnti indotte in detti elementi mobili riscaldando gli elementi mobili ad una temperatura sufficiente ad ottenere la saldatura dei fogli di materiale termoplastico.
7. Dispositivo come da una o piÃ¹ delle rivendicazioni 2 a 6, caratterizzato dal fatto che detti organi saldanti comprendono elementi mobili su due lati contrapposti di detto percorso di avanzamento, le confezioni avanzando tra elementi mobili contrapposti ed in contatto con detti elementi mobili contrapposti, il cui movimento fa avanzare dette confezioni.
8. Dispositivo come da una o piÃ¹ delle rivendicazioni 2 a 7, caratterizzato dal fatto che detto almeno un elemento mobile Ã ̈ disposto in un campo magnetico variabile generato da almeno un circuito magnetico e concatenato a detto elemento mobile.
9. Dispositivo come da rivendicazione 8, caratterizzato dal fatto che detto circuito magnetico Ã ̈ accoppiato ad almeno un avvolgimento primario, collegato ad una sorgente di energia elettrica alternata.
10. Dispositivo come da una o piÃ¹ delle rivendicazioni 2 a 9, caratterizzato dal fatto che detto almeno un elemento mobile comprende un organo flessibile di materiale elettricamente conduttivo, mobile in un campo magnetico, detto organo flessibile formando organo convogliatore per lâ€™avanzamento delle confezioni lungo detto percorso di avanzamento.
11. Dispositivo come da una o piÃ¹ delle rivendicazioni 2 a 9, caratterizzato dal fatto che detto almeno un elemento mobile comprende un rullo ruotante attorno ad un asse di rotazione.
12. Dispositivo come da rivendicazione 11, caratterizzato dal fatto di comprendere una pluralitÃ di elementi mobili, ciascuno comprendente un rullo ruotante attorno ad un asse di rotazione e disposti in serie lungo il percorso di avanzamento.
13. Dispositivo come da rivendicazione 11 o 12, caratterizzato dal fatto che detto o detti rulli fanno parte di un circuito magnetico.
14. Dispositivo come da una o piÃ¹ delle rivendicazioni 11 a 13, caratterizzato dal fatto che a ciascuno di detti rulli Ã ̈ associato un rispettivo nucleo magnetico, accoppiato ad un avvolgimento elettrico collegato ad una sorgente di energia elettrica alternata.
15. Dispositivo come da rivendicazione 14, caratterizzato dal fatto che detto nucleo magnetico Ã ̈ disposto almeno parzialmente allâ€™interno del rispettivo rullo.
16. Dispositivo come da rivendicazione 14 o 15, caratterizzato dal fatto che detto nucleo magnetico si estende allâ€™esterno del rispettivo rullo.
17. Dispositivo come da una o piÃ¹ delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato da un circuito di controllo della temperatura dellâ€™organo saldante.
18. Dispositivo come da rivendicazione 17, caratterizzato da un sensore di temperatura per rilevare la temperatura di detti organi saldanti, ed un controllore che genera un segnale di retroazione per controllare almeno un parametro di alimentazione di un generatore di campo magnetico, detto parametro venendo controllato per mantenere la temperatura di saldatura in prossimitÃ di un valore preimpostato.
19. Dispositivo come da rivendicazione 18, caratterizzato dal fatto che detto segnale di retroazione viene utilizzato per controllare un parametro di una sorgente di energia elettrica, scelto dal gruppo comprendente: la tensione, la frequenza, la corrente; detta sorgente di energia elettrica essendo collegata ad un avvolgimento accoppiato ad un nucleo ferromagnetico per la generazione di detto campo magnetico.
20. Una macchina impacchettatrice comprendente un dispositivo come da una o piÃ¹ delle rivendicazioni precedenti.
21. Un metodo per saldare i lembi di un foglio in materiale termoplastico avvolto attorno ad un prodotto o gruppo di prodotti per formare una confezione, caratterizzato dal fatto di far avanzare detto prodotto o gruppo di prodotti con il foglio avvolto lungo un percorso di saldatura, lungo il quale sono disposti uno o piÃ¹ organi saldanti riscaldati per induzione, il calore generato per induzione provocando la saldatura di detti lembi.
22. Metodo come da rivendicazione 21, in cui detto o detti organi saldanti sono motorizzati e provocano o facilitano l'avanzamento dei prodotti o gruppi di prodotti lungo detto percorso.