ITMI20010140A1

ITMI20010140A1 - METHOD AND EQUIPMENT FOR THE PRODUCTION OF PAPER SHEETS PROVIDED WITH PREFIXED DIAGRAM MARKING ELEMENTS IN WHICH G

Info

Publication number: ITMI20010140A1
Authority: IT
Inventors: Giorgio Monacelli; Ferruccio Gilberti
Original assignee: Cartiere Di Cordenons S P A
Priority date: 2001-01-26
Filing date: 2001-01-26
Publication date: 2002-07-26

Description

D E S C R I Z I O N E DESCRIPTION

La presente invenzione è relativa ad un metodo e una apparecchiatura per la realizzazione di fogli in materiale cartaceo provvisti di elementi di marcatura a schema prefissato, in cui gli elementi di marcatura sono accuratamente posizionati rispetto ai margini dei fogli . The present invention relates to a method and an apparatus for making sheets of paper material provided with marking elements with a predetermined pattern, in which the marking elements are accurately positioned with respect to the edges of the sheets.

È ceto l' uso, per il confezionamento di articoli vari , di fogli di materiale cartaceo recanti element i di marcatura quali goffrature, filigrane, eccetera . È poi noto realizzare questi fogli, in particolare del tipo provvisto di goffratura, tramite macchine operanti in continuo su nastri di materiale cartaceo : un nastro di materiale cartaceo viene alimentato ad una unità di goffratura, tipicamente a cili ndri goffratori rotanti, che imprime su una superficie del nastro lo schema o disegno desiderato : il nastro viene quindi tagliato in senso trasversale in fogli di opportuno formato . I cilindri goffratori hanno sviluppo corrispondente alla lunghezza dei fogli da realizzare o ad un multiplo di tale lunghezza, per cui ad ogni rotazione del cilindro goffratore occorre tagliare il nastro una o più volte per ottenere uno o più rispettivi fogli goffrati. The use, for the packaging of various articles, of sheets of paper material bearing marking elements such as embossing, watermarks, etc. is prohibited. It is also known to produce these sheets, in particular of the type provided with embossing, by means of machines operating continuously on strips of paper material: a strip of paper material is fed to an embossing unit, typically with rotating embossing cylinders, which impresses on a surface of the tape the desired pattern or design: the tape is then cut crosswise into sheets of suitable format. The embossing cylinders have a development corresponding to the length of the sheets to be produced or to a multiple of this length, so that at each rotation of the embossing cylinder the web must be cut one or more times to obtain one or more respective embossed sheets.

Si pone dunque il grave problema di eseguire il taglio sempre nella corretta posizione rispetto allo schema di marcatura, in modo tale che lo schema di marcatura risulti sempre, su ciascun foglio, nella medesima posizione in senso longitudinale (cioè nella direzione di avanzamento del nastro in lavorazione) rispetto ai margini del foglio stesso, per esempio perfettamente centrato. The serious problem therefore arises of always performing the cut in the correct position with respect to the marking scheme, in such a way that the marking scheme is always, on each sheet, in the same position in the longitudinal direction (i.e. in the direction of advance of the tape in processing) with respect to the edges of the sheet itself, for example perfectly centered.

Γ1 problema è accentuato dal fatto che il materiale in foglio che viene trattato è in fase secca e soggetto a possibili slittamenti e/o allungamenti in senso longitudinale, per cui non è possibile regolare il taglio dei fogli semplicemente in base alla velocità di avanzamento del nastro. Il problema è poi tanto più rilevante quanto maggiore è la velocità di avanzamento del nastro. Γ1 problem is accentuated by the fact that the sheet material being treated is in the dry phase and subject to possible slippage and / or elongation in the longitudinal direction, so it is not possible to adjust the cutting of the sheets simply based on the speed of advance of the belt . The problem is then all the more relevant the greater the speed of advancement of the belt.

È pertanto uno scopo della presente invenzione quello di fornire un metodo e una apparecchiatura per la realizzazione di fogli in materiale cartaceo provvisti di elementi di marcatura a schema prefissato che consenta di risolvere il problema sopra evidenziato delle soluzioni .note. In particolare, è uno scopo dell'invenzione quello di fornire un metodo ed una apparecchiatura che consentano di realizzare, in modo relativamente semplice ed economico, fogli in cui gli elementi di marcatura siano accuratamente posizionati rispetto ai margini dei fogli stessi. It is therefore an object of the present invention to provide a method and an apparatus for the production of sheets in paper material provided with marking elements with a predetermined pattern which allows to solve the above-mentioned problem of known solutions. In particular, it is an object of the invention to provide a method and an apparatus which allow to produce, in a relatively simple and economical way, sheets in which the marking elements are accurately positioned with respect to the edges of the sheets themselves.

In accordo con tale scopo, la presente invenzione è relativa ad un metodo e ad una apparecchiatura per la realizzazione di fogli in materiale cartaceo provvisti di elementi di marcatura a schema prefissato accuratamente posizionati rispetto ai margini dei fogli, come rispettivamente rivendicati nelle annesse rivendicazioni 1 e 9. In accordance with this purpose, the present invention relates to a method and an apparatus for the production of sheets in paper material provided with marking elements with a predetermined pattern accurately positioned with respect to the edges of the sheets, as respectively claimed in the attached claims 1 and 9.

Come risulterà evidente nel seguito, le caratteristiche distintive del metodo e dell'apparecchiatura secondo l'invenzione consentono di realizzare, in modo relativamente semplice ed economico, fogli in cui gli elementi di marcatura sono accuratamente posizionati rispetto ai margini dei fogli stessi, mantenendo al contempo una elevata velocità di lavorazione. As will be evident in the following, the distinctive characteristics of the method and of the apparatus according to the invention allow to produce, in a relatively simple and economical way, sheets in which the marking elements are accurately positioned with respect to the edges of the sheets themselves, while maintaining a high processing speed.

Ulteriori caratteristiche e vantaggi della presente invenzione appariranno chiari dalla descrizione che segue di un suo esempio non limitativo di attuazione, con riferimento alla figura annessa che illustra in forma schematica una apparecchiatura per la realizzazione di fogli in materiale cartaceo provvisti di elementi di marcatura a schema prefissato in accordo al trovato. Further characteristics and advantages of the present invention will become clear from the following description of a non-limiting example of implementation thereof, with reference to the attached figure which schematically illustrates an apparatus for the production of paper sheets provided with marking elements with a predetermined pattern. according to the invention.

Con riferimento alla figura annessa, è indicata nel suo complesso con 1 una apparecchiatura per la realizzazione di fogli in materiale cartaceo provvisti di elementi di marcatura a schema prefissato. With reference to the attached figure, 1 indicates as a whole an apparatus for making sheets of paper material provided with marking elements with a predetermined pattern.

L'apparecchiatura 1 comprende mezzi di alimentazione 2 (noti e non illustrati in dettaglio per semplicità) di un nastro 3 continuo di materiale cartaceo in foglio secondo una direzione di avanzamento prefissata, rappresentata dalla freccia 4 in figura e coincidente con un asse longitudinale del nastro 3, e primi mezzi di marcatura 5, di qualsiasi tipo noto, per riportare sul nastro 3 un qualsiasi schema prefissato di elementi di marcatura; in particolare, i primi mezzi di marcatura 5 sono mezzi di goffratura a secco comprendenti un cilindro goffratore 6 rotante cooperante con un corrispondente controrullo 7: il cilindro goffratore 6 è provvisto, su una propria superficie 8 laterale esterna, dello schema prefissato di elementi di marcatura (non illustrato) da riportare sul nastro 3: la superficie 8 ha sviluppo corrispondente alla dimensione longitudinale del foglio da realizzare o ad.un multiplo di tale dimensione. The apparatus 1 comprises feeding means 2 (known and not illustrated in detail for simplicity) of a continuous ribbon 3 of paper sheet material according to a predetermined direction of advancement, represented by the arrow 4 in the figure and coinciding with a longitudinal axis of the ribbon 3, and first marking means 5, of any known type, for reproducing on the tape 3 any predetermined pattern of marking elements; in particular, the first marking means 5 are dry embossing means comprising a rotary embossing cylinder 6 cooperating with a corresponding counter-roller 7: the embossing cylinder 6 is provided, on its own external lateral surface 8, with the predetermined pattern of marking elements (not shown) to be applied to the belt 3: the surface 8 has an extension corresponding to the longitudinal dimension of the sheet to be made or to a multiple of this dimension.

Al cilindro goffratore 6 è associato un sensore 9 di tipo noto, per esempio un encoder, per rilevare la posizione angolare del cilindro goffratore 6 in rotazione: il sensore 9 è collegato ad una unità di comando 10 in grado di associare la posizione angolare del cilindro goffratore 6, rilevata dal sensore 9, ad una corrispondente posizione longitudinale dello schema di marcatura sul nastro 3, lungo la direzione di avanzamento 4 (la posizione angolare del cilindro goffratore 6 è infatti rappresentativa della posizione longitudinale dello schema di marcatura sul nastro 3). Associated with the embossing cylinder 6 is a sensor 9 of a known type, for example an encoder, to detect the angular position of the embossing cylinder 6 in rotation: the sensor 9 is connected to a control unit 10 capable of associating the angular position of the cylinder embosser 6, detected by the sensor 9, at a corresponding longitudinal position of the marking pattern on the web 3, along the direction of advance 4 (the angular position of the embossing cylinder 6 is in fact representative of the longitudinal position of the marking pattern on the web 3).

A valle del cilindro goffratore 6 lungo la direzione di avanzamento 4 sono previsti secondi mezzi di marcatura 12, separati e distinti dai primi mezzi di marcatura 5, per apporre sul nastro 3, in una posizione prefissata associata alla posizione dello schema di marcatura sullo stesso nastro 3, un elemento di contrasto 13 definito da una variazione localizzata di almeno una caratteristica del materiale in foglio di cui è costituito il nastro 3: in particolare, i secondi mezzi di marcatura comprendono una stampante 12 a getto d'inchiostro e l'elemento di contrasto 13 è definito da un elemento grafico stampato dalla stampante 12 su una superficie 14 del nastro 3. La stampante 12 è disposta in prossimità di un bordo 15 longitudinale del nastro 3, in modo tale che l'elemento di contrasto 13 sia apposto in prossimità dello stesso bordo 15. Downstream of the embossing cylinder 6 along the direction of advancement 4, second marking means 12 are provided, separate and distinct from the first marking means 5, to affix on the tape 3, in a predetermined position associated with the position of the marking scheme on the same tape 3, a contrast element 13 defined by a localized variation of at least one characteristic of the sheet material of which the ribbon 3 is made: in particular, the second marking means comprise an ink jet printer 12 and the contrast 13 is defined by a graphic element printed by the printer 12 on a surface 14 of the ribbon 3. The printer 12 is arranged in proximity to a longitudinal edge 15 of the ribbon 3, so that the contrast element 13 is affixed in proximity of the same edge 15.

La stampante 12 è a sua volta collegata all'unità di comando 10, che comanda l'azionamento della stampante 12 per l'apposizione dell'elemento di contrasto 13 sul nastro 3 in funzione della posizione angolare del cilindro goffratore 6, rilevata dal sensore 9 e rappresentativa della posizione longitudinale dello schema di marcatura sul nastro 3, come sarà chiarito in seguito. The printer 12 is in turn connected to the control unit 10, which controls the operation of the printer 12 for affixing the contrast element 13 on the web 3 according to the angular position of the embossing cylinder 6, detected by the sensor 9 and representative of the longitudinal position of the marking pattern on the tape 3, as will be clarified hereinafter.

A valle della stampante 12 sono previsti un ulteriore sensore 17 (noto, per esempio una cellula fotoelettrica) per rilevare la presenza dell'elemento di contrasto 13 sul nastro 3 e, a valle del sensore 17, mezzi di taglio 18, costituiti per esempio da un coltello rotativo (noto) mobile in senso trasversale rispetto alla direzione di avanzamento 4 del nastro 3 per eseguire un taglio trasversale del nastro 3; l'azionamento dei mezzi di taglio 18 è comandato da una unità di comando 20 collegata al sensore 17. Downstream of the printer 12 there is a further sensor 17 (known, for example a photoelectric cell) to detect the presence of the contrast element 13 on the ribbon 3 and, downstream of the sensor 17, cutting means 18, consisting for example of a (known) rotary knife movable transversely with respect to the direction of advance 4 of the strip 3 to perform a transversal cut of the strip 3; the actuation of the cutting means 18 is controlled by a control unit 20 connected to the sensor 17.

L'apparecchiatura 1 comprende poi mezzi di rifilatura 21 (noti) del nastro 3, per tagliare e rimuovere dal nastro 3 rispettive bande di estremità 22 disposte lungo rispettivi bordi longitudinali dello stesso nastro 3: nella fattispecie, i mezzi di rifilatura comprendono rispettivi coltelli rotativi 21 agenti in direzione parallela alla direzione di avanzamento 4 del nastro 3 e disposti a piccola distanza prestabilita dai bordi longitudinali del nastro 3: vantaggiosamente, l'elemento di contrasto 13 è apposto dalla stampante 12 entro una delle bande 22 così da essere rimosso dal nastro 3 insieme alla stessa banda. The apparatus 1 then comprises trimming means 21 (known) of the belt 3, to cut and remove from the belt 3 respective end bands 22 arranged along respective longitudinal edges of the same belt 3: in this case, the trimming means comprise respective rotary knives 21 acting in a direction parallel to the direction of advance 4 of the ribbon 3 and arranged at a small predetermined distance from the longitudinal edges of the ribbon 3: advantageously, the contrast element 13 is affixed by the printer 12 within one of the bands 22 so as to be removed from the ribbon 3 together with the same band.

Il funzionamento dell'apparecchiatura 1 in attuazione del metodo secondo il trovato è il seguente. The operation of the apparatus 1 in implementation of the method according to the invention is as follows.

Il nastro 3 viene alimentato, secondo la direzione di avanzamento 4, dai mezzi di alimentazione 2: segue una fase di goffratura a secco del nastro 3, in cui il cilindro goffratore 6 riporta sul nastro 3 lo schema desiderato di elementi di marcatura. The web 3 is fed, according to the direction of advancement 4, by the feeding means 2: a dry embossing step of the web 3 follows, in which the embossing cylinder 6 reports on the web 3 the desired pattern of marking elements.

Segue quindi una fase di rilevare la posizione longitudinale dello schema di marcatura sul nastro 3 lungo la direzione di avanzamento 4: in tale fase, il sensore 9 rileva la posizione angolare del cilindro goffratore 6 in rotazione e invia un corrispondente impulso all'unità di comando 10: l'unità di comando 10, dopo avere ricevuto il rilevamento dal sensore 9, associa la posizione angolare rilevata dal sensore 9 alla corrispondente posizione longitudinale dello schema di marcatura sul nastro 3 (determinata appunto dalla posizione angolare del cilindro goffratore 6). L'unità di comando 10 comanda, in funzione della posizione rilevata dello schema di marcatura sul nastro 3, l'intervento della stampante 12 e l'apposizione dell'elemento di contrasto 13 sul nastro 3, in una posizione associata alla posizione dello schema di marcatura. L'uso di una stampante 12 a getto d'inchiostro assicura una elevata velocità di apposizione dell'elemento di contrasto 13 e consente di mantenere l'apparecchiatura 1 in funzione con una elevata velocità di avanzamento del nastro 3. Then follows a phase of detecting the longitudinal position of the marking pattern on the web 3 along the direction of advancement 4: in this phase, the sensor 9 detects the angular position of the embossing cylinder 6 in rotation and sends a corresponding pulse to the control unit 10: the control unit 10, after receiving the detection from the sensor 9, associates the angular position detected by the sensor 9 to the corresponding longitudinal position of the marking pattern on the web 3 (determined precisely by the angular position of the embossing cylinder 6). The control unit 10 controls, according to the detected position of the marking pattern on the tape 3, the intervention of the printer 12 and the affixing of the contrast element 13 on the tape 3, in a position associated with the position of the printing pattern. marking. The use of an ink jet printer 12 ensures a high speed of affixing the contrast element 13 and allows the apparatus 1 to be kept in operation with a high speed of advancement of the ribbon 3.

Seguono le fasi di rilevare, tramite il sensore 17, l'elemento di contrasto 13 e di comandare, tramite l'unità di comando 20 e in funzione del rilevamento dell'elemento di contrasto 13, l'azionamento dei mezzi di taglio 20 per l'esecuzione di un taglio trasversale del nastro 3 in posizione prestabilita e l'ottenimento di un foglio 25 provvisto del desiderato schema di marcatura accuratamente posizionato, secondo la direzione di avanzamento 4, rispetto ai margini del foglio stesso. Following are the steps of detecting, by means of the sensor 17, the contrast element 13 and of controlling, by means of the control unit 20 and depending on the detection of the contrast element 13, the actuation of the cutting means 20 for the carrying out a transversal cut of the tape 3 in a predetermined position and obtaining a sheet 25 provided with the desired marking pattern accurately positioned, according to the direction of advancement 4, with respect to the edges of the sheet itself.

Vantaggiosamente, prima della fase di taglio del foglio 25 dal nastro 3, il nastro 3 viene rifilato tramite i mezzi di rifilatura 21, in modo tale che .i bordi longitudinali del nastro 3 (e con essi anche l'elemento di contrasto 13) vengono tagliati e rimossi dal nastro 3. Advantageously, before the step of cutting the sheet 25 from the strip 3, the strip 3 is trimmed by means of the trimming means 21, so that the longitudinal edges of the strip 3 (and with them also the contrast element 13) are cut and removed from tape 3.

Risulta poi chiaro che al metodo e all'apparecchiatura qui descritti ed illustrati possono essere apportate numerose modifiche e varianti che non escono dall'ambito della presente invenzione. It is then clear that numerous modifications and variations may be made to the method and to the apparatus described and illustrated here, which do not depart from the scope of the present invention.

Claims

CLAIMS 1. Method for producing paper sheets provided with marking elements with a predetermined pattern, in which the marking elements are accurately positioned with respect to the edges of the sheets, the method being characterized by the fact that it includes the steps of: feeding a continuous web of paper sheet material according to a predetermined direction of advancement; - reporting on said tape a predetermined pattern of marking elements; - affixing on said tape, in a position associated with the position of said pattern, a contrasting element, defined by a localized variation of at least one characteristic of the sheet material; - detecting said contrasting element; controlling, as a function of the detection of said contrast element, the execution of a transversal cut of said tape in a predetermined position.

2. Method according to claim 1, characterized in that it comprises, after said step of transferring said predetermined pattern of marking elements to the tape, the step of detecting the longitudinal position of said pattern on the tape, along said direction of advancement; said contrast element being affixed to the tape in a position established as a function of the detected position of said pattern on the tape.

3. Method according to claim 2, characterized in that said step of transferring said predetermined pattern of marking elements to the tape consists of a dry embossing step.

4. Method according to claim 3, characterized in that said pattern is imprinted on said sheet by means of at least one rotary embossing cylinder provided, on its own external lateral surface, with said predetermined pattern of the marking elements; said surface having development corresponding to the size of the sheet to be made or to a multiple of said size.

5. Method according to claim 4, characterized in that said step of detecting the longitudinal position of said pattern on the web comprises the steps of detecting the angular position of said rotating embossing cylinder and associating said angular position to a corresponding longitudinal position of said pattern on the tape.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that said step of affixing said contrast element consists of an ink jet printing step, said contrast element being defined by a graphic element printed on a surface of said tape .

7. Method according to one of the preceding claims, characterized in that said contrast element is affixed in proximity to a first longitudinal edge of said tape.

8. Method according to the preceding claim, characterized in that it comprises a step of trimming said strip, in which respective longitudinal edges of the strip are cut in a direction parallel to said direction of advancement and removed; said contrast element being affixed in proximity to said first longitudinal edge of the strip at a distance such as to be removed in said trimming step.

9. Apparatus (1) for making sheets (25) in paper material provided with marking elements with a predetermined pattern, in which the marking elements are accurately positioned with respect to the edges of the sheets, the apparatus being characterized in that it comprises means (2) for feeding a continuous web (3) of paper material in a sheet according to a predetermined direction of advance (4); first marking means (5) for reporting on said tape a predetermined pattern of marking elements; second marking means (12) for affixing on said tape, in a position associated with the position of said pattern, a contrast element (13) defined by a localized variation of at least one characteristic of the sheet material; first sensor means (17) arranged downstream of said second marking means (12) for detecting said contrast element (13) on the web; cutting means (18), arranged downstream of said first sensor means (17) to perform a transversal cut of said strip; and first control means (20) of said cutting means (18), connected to said first sensor means (17) to control the actuation of said cutting means according to the detection of said contrast element (13).

10. Apparatus according to claim 9, characterized in that it further comprises second sensor means (9) for detecting the longitudinal position of said pattern on the belt, along said direction of advance; and second control means (10) of said second marking means (12), connected to said second sensor means (9) for controlling the actuation of said second marking means (12) according to the detected position of said pattern on the tape.

11. Apparatus according to claim 10, characterized in that said second marking means (12) are distinct from said first marking means (5) and are arranged downstream of said first marking means (5).

12. Apparatus according to claim 11, characterized in that said first marking means (5) are dry embossing means comprising at least one rotary embossing cylinder (6); said at least one embossing cylinder (6) being provided, on its own external lateral surface (8), with said predetermined pattern of marking elements; said surface (8) having an extension corresponding to the size of the sheet (25) to be made or to a multiple of said size.

13. Apparatus according to claim 12, characterized in that said second sensor means (9) are associated with said embossing cylinder (6) to detect the angular position of said embossing cylinder, said second control means (10) being connected to said second sensor means (9) for associating said angular position to a corresponding longitudinal position of said pattern on the belt.

14. Apparatus according to one of claims 9 to 13, characterized in that said second marking means comprise an ink jet printer (12); said contrast element (13) being defined by a graphic element printed by said ink jet printer (12) on a surface (14) of said ribbon.

15. Apparatus according to one of claims 9 to 14, characterized in that said ink jet printer (12) is arranged in proximity to a first longitudinal edge (15) of said ribbon (3), in such a way that said contrast element (13) is affixed in proximity to said first longitudinal edge (15).

16. Apparatus according to claim 15, characterized in that it further comprises trimming means (21) for said strip (3), for cutting said strip in a direction parallel to said feed direction (4) at a small predetermined distance from respective longitudinal edges of the tape and thus remove said contrast element (13).

17. Method and apparatus for the production of paper sheets provided with marking elements with a predetermined pattern, in which the marking elements are accurately positioned with respect to the edges of the sheets, substantially as described and illustrated in the attached drawings