ITMI20121943A1 - Macchina per la produzione di sacchetti in materiale flessibile - Google Patents
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Description
MACCHINA PER LA PRODUZIONE DI SACCHETTI IN MATERIALE
FLESSIBILE
La presente invenzione si riferisce a una macchina per la produzione di sacchetti in materiale flessibile, destinata ad esempio alla produzione di sacchetti atti a contenere prodotti medicali sterili, farmaceutici, alimentari e altro ancora.
Per la produzione di sacchetti e borse in materiale flessibile sono note macchine denominate saldatrici o “sacchettatrici†che operano di norma a partire da una o più pellicole di materiale idoneo, ad esempio plastico o termoplastico, alimentate in avanzamento da uno o più rispettivi rulli o cilindri, denominati “calandra†.
Il materiale flessibile, plastico o meno, viene quindi alimentato verso un successivo gruppo di saldatura, provvisto di una o più piastre o barre saldanti superiori e una o più corrispondenti piastre o barre saldanti inferiori. Le piastre o barre saldanti superiori e inferiori sono riscaldate e agiscono sulla pellicola secondo un movimento alternato verticale, pinzando tale pellicola per uno o più tratti lineari. L’intervento delle piastre o barre saldanti superiori e inferiori viene definito nella pratica come “colpo†o “battuta†.
A valle del gruppo di saldatura sono posizionati appositi gruppi di taglio per separare tra loro i singoli sacchetti appena saldati. I sacchetti così ottenuti vengono infine raggruppati in pile o rotoli nell’ultima stazione di lavoro della macchina. Una volta ultimate le pile o i rotoli dei sacchetti, nel numero preselezionato, tali sacchetti sono prelevati da gruppi manipolatori per essere confezionati all’interno di apposite scatole o contenitori similari.
Nel dettaglio, un tipico gruppo di saldatura di una macchina per la produzione di sacchetti in materiale flessibile può comprendere una singola piastra saldante inferiore e una singola piastra saldante superiore, di forma e dimensioni compatibili con la forma e le dimensioni della piastra saldante inferiore. Almeno una delle piastre saldanti, come ad esempio la piastra saldante superiore, à ̈ mobile di moto alternato lungo una pluralità di colonne di guida verticali. Il moto alternato di tale piastra saldante à ̈ usualmente generato da uno o due motori disposti in corrispondenza della piastra saldante stessa.
I corpi delle piastre saldanti inferiore e superiore sono tipicamente fabbricati in alluminio, in quanto vi à ̈ la necessità sia di distribuire uniformemente il calore lungo tutte le piastre, sia di poter disporre di una rigidità considerevole, in particolare per quanto riguarda la piastra saldante mobile, che vada ad agire sulla pellicola termoplastica nell’intera zona da saldare. L’alluminio deve peraltro essere opportunamente lavorato e lisciato per garantirne la linearità superficiale.
Durante il funzionamento della macchina, il movimento di avvicinamento e di allontanamento tra la piastra saldante superiore e la piastra saldante inferiore può dar luogo a squilibri dovuti alla non perfetta distribuzione dei pesi sulla piastra saldante mobile e al movimento non perfettamente lineare della piastra saldante mobile stessa. Va osservato che squilibri di peso apparentemente piccoli, dell’ordine di pochi chilogrammi, e/o disallineamenti di pochi centesimi di millimetro nel contatto tra le piastre saldanti inferiore e superiore possono generare linee di saldatura non adeguate. Una non perfetta saldatura dei bordi perimetrali causa particolari criticità in alcuni tipi di sacchetti, come ad esempio quelli destinati a contenere prodotti medicali sterili, che devono rispettare precise e severe norme di qualità .
In aggiunta, il movimento di avvicinamento e di allontanamento tra la piastra saldante superiore e la piastra saldante inferiore à ̈ comandato e guidato da complessi meccanismi di trasmissione che vengono sollecitati da inerzie rilevanti (accelerazioni, arresti, inversioni del moto, nuove accelerazioni, ecc.) e fatti girare a velocità elevate. Gli attuali gruppi di saldatura delle macchine per la produzione di sacchetti in materiale flessibile tendono quindi a usurarsi rapidamente, con conseguenti possibilità di rotture e necessità di arresto della macchina.
A causa del peso considerevole del corpo in alluminio che forma la piastra saldante mobile, risulta infine problematica la rimozione di tale corpo in alluminio rispetto alla struttura della macchina, da effettuarsi ad esempio per operazioni di manutenzione oppure per modificare il formato dei sacchetti in produzione sulla macchina stessa.
Scopo della presente invenzione à ̈ pertanto quello di realizzare una macchina per la produzione di sacchetti in materiale flessibile, destinata ad esempio alla produzione di sacchetti atti a contenere prodotti medicali sterili, farmaceutici, alimentari e altro ancora, che sia in grado di risolvere gli inconvenienti sopra citati della tecnica nota in una maniera estremamente semplice, economica e particolarmente funzionale.
Nel dettaglio, à ̈ uno scopo della presente invenzione quello di realizzare una macchina per la produzione di sacchetti in materiale flessibile che sia in grado di garantire un movimento il più possibile lineare e omogeneo della piastra saldante mobile del relativo gruppo di saldatura.
Un altro scopo della presente invenzione à ̈ quello di realizzare una macchina per la produzione di sacchetti in materiale flessibile in cui sia possibile individuare in tempo reale e correggere immediatamente non solo eventuali malfunzionamenti dei mezzi motorizzati e dei meccanismi di trasmissione del moto della piastra saldante mobile, ma anche eventuali disallineamenti e squilibri, anche di lieve entità , nel movimento alternato verticale di tale piastra saldante mobile.
Un ulteriore scopo della presente invenzione à ̈ quello di realizzare una macchina per la produzione di sacchetti in materiale flessibile in cui sia possibile ridurre le inerzie e gli sforzi che gravano sui mezzi motorizzati e sui meccanismi di trasmissione del moto della piastra saldante mobile.
Ancora un altro scopo della presente invenzione à ̈ quello di realizzare una macchina per la produzione di sacchetti in materiale flessibile in cui sia possibile rimuovere facilmente e rimontare altrettanto facilmente il corpo in alluminio che forma la piastra saldante mobile.
Questi scopi secondo la presente invenzione vengono raggiunti realizzando una macchina per la produzione di sacchetti in materiale flessibile, destinata ad esempio alla produzione di sacchetti atti a contenere prodotti medicali sterili, farmaceutici, alimentari e altro ancora, come esposto nella rivendicazione 1.
Ulteriori caratteristiche dell’invenzione sono evidenziate dalle rivendicazioni dipendenti, che sono parte integrante della presente descrizione.
Le caratteristiche e i vantaggi di una macchina per la produzione di sacchetti in materiale flessibile secondo la presente invenzione risulteranno maggiormente evidenti dalla descrizione seguente, esemplificativa e non limitativa, riferita ai disegni schematici allegati nei quali:
la figura 1 Ã ̈ una vista in prospettiva di un esempio di realizzazione preferito della macchina per la produzione di sacchetti in materiale flessibile secondo la presente invenzione;
la figura 2 Ã ̈ una vista in sezione longitudinale del gruppo di saldatura della macchina di figura 1;
la figura 3 Ã ̈ una vista prospettica dal basso della piastra saldante inferiore del gruppo di saldatura di figura 2;
la figura 4 à ̈ una vista prospettica dall’alto del gruppo di saldatura di figura 2, in cui si evidenziano la piastra saldante superiore e i relativi mezzi motorizzati e meccanismi di trasmissione del moto;
la figura 5 Ã ̈ una vista in sezione longitudinale della piastra saldante superiore e dei relativi mezzi motorizzati e meccanismi di trasmissione del moto; e la figura 6 Ã ̈ una vista in sezione della piastra saldante superiore, in cui si evidenzia il sistema di aggancio e sgancio del relativo elemento saldante metallico.
Con riferimento alle figure, viene mostrato un esempio di realizzazione preferito di una macchina per la produzione di sacchetti in materiale flessibile secondo la presente invenzione, indicata complessivamente con il numero di riferimento 10. La macchina 10 à ̈ provvista di una pluralità di stazioni di lavoro distinte disposte in linea, vale a dire poste in sequenza l’una rispetto all’altra, che consentono di realizzare i sacchetti a partire da una o più pellicole di materiale flessibile, come ad esempio plastico o termoplastico.
La macchina 10 comprende innanzitutto un gruppo porta-bobine 12, che supporta in modo rimovibile una bobina superiore 14 e una bobina inferiore 16, tra loro sovrapposte e ad assi paralleli, che alimentano rispettivamente una prima pellicola di materiale flessibile e una seconda pellicola di materiale flessibile.
Le pellicole provenienti dallo svolgimento delle rispettive bobine superiore 14 e inferiore 16 vengono sovrapposte tra loro e vengono quindi introdotte, a valle del gruppo porta-bobine 12, attraverso un gruppo di saldatura 18, provvisto di almeno una piastra saldante superiore 20 e almeno una corrispondente piastra saldante inferiore 22. Le piastre saldanti superiore 20 e inferiore 22 sono riscaldate e sono provviste di apposite piste di saldatura lineari. Le piastre saldanti superiore 20 e inferiore 22 agiscono quindi sulle pellicole secondo un movimento alternato verticale, pinzando tali pellicole per uno o più tratti lineari.
A valle del gruppo di saldatura 18 sono disposti un gruppo di taglio longitudinale 24 e un gruppo di taglio trasversale 26, che separano tra loro i singoli sacchetti appena ottenuti a seguito dell’operazione di saldatura sulle pellicole. I sacchetti così ottenuti possono infine essere raggruppati in pile o “mazzette†in un gruppo di impilamento 28 posto a valle dei gruppi di taglio longitudinale 24 e trasversale 26.
Nel dettaglio, con riferimento in particolare al gruppo di saldatura 18 (figura 2), la piastra saldante inferiore 22 à ̈ operativamente collegata a un basamento 30, mentre la piastra saldante superiore 20, avente forma e dimensioni compatibili con la forma e le dimensioni di tale piastra saldante inferiore 22, à ̈ mobile di moto alternato lungo una pluralità di colonne di guida verticali 32, solidali al basamento 30. Il basamento 30 à ̈ montato su apposite guide lineari 34 che consentono al gruppo di saldatura 18, sia quando la macchina 10 à ̈ in funzione, sia quando non à ̈ in funzione, di essere movimentato lungo un piano orizzontale per adattarsi alla tipologia e alle dimensioni dei sacchetti da produrre.
La piastra saldante superiore 20 à ̈ superiormente vincolata a mezzi di movimentazione costituiti da una pluralità di viti 36, preferibilmente in numero di quattro e disposte sui vertici di un rettangolo, che scorrono verticalmente all’interno di rispettive madreviti 38 ricavate attraverso un coperchio 40 fissato al di sopra delle colonne di guida verticali 32. Secondo l’invenzione, ciascuna vite 36 à ̈ mossa verticalmente all’interno della rispettiva madrevite 38 da un rispettivo motore 42 solidale al coperchio 40. Di preferenza tutti i motori 42 sono identici tra loro e sono disposti in maniera equidistante dalle rispettive viti 36, così da rendere uniforme sia il carico, sia l’azione di spinta sulla piastra saldante superiore 20. In tal modo à ̈ possibile ottenere un movimento il più possibile lineare e omogeneo della piastra saldante superiore 20 rispetto alla piastra saldante inferiore 22. Non à ̈ tuttavia escluso l’impiego di motori 42 tra loro differenti, così come à ̈ anche possibile che tali motori 42 siano disposti a distanze differenti dalle rispettive viti 36.
Ciascun motore 42 à ̈ operativamente collegato alla rispettiva vite 36 tramite opportuni mezzi di trasmissione del moto, come ad esempio una cinghia dentata 44 interposta tra ciascun motore 42 e la rispettiva vite 36. Ciascun motore 42 à ̈ altresì operativamente collegato a un’unità elettronica di controllo (non mostrata) in grado di gestire il funzionamento di tutti i motori 42. L’unità elettronica di controllo à ̈ quindi in grado di attivare simultaneamente e in perfetta sincronia tutti i motori 42, nonché di mantenerne controllati tutti i parametri di funzionamento affinché il movimento della piastra saldante superiore 20 sia sempre regolare e uniforme.
La piastra saldante inferiore 22 à ̈ provvista di uno o più mezzi sensori 46, costituiti ad esempio da celle di carico, in grado di rilevare istantaneamente, per ciascun “colpo†o “battuta†che la piastra saldante superiore 20 effettua sulla piastra saldante inferiore 22, il carico di compressione misurato in ogni punto di forza che tale piastra saldante superiore 20 imprime su tale piastra saldante inferiore 22. Le celle di carico 46 sono preferibilmente almeno tre (quattro nell’esempio di realizzazione mostrato nelle figure) e possono essere convenientemente disposte tra la piastra saldante inferiore 22 e il basamento 30.
Le celle di carico 46 sono operativamente collegate all’unità elettronica di controllo per inviare a tale unità elettronica di controllo i segnali relativi al carico di compressione, misurato in corrispondenza di tutti i punti di forza, derivato da ciascun “colpo†o “battuta†che la piastra saldante superiore 20 effettua sulla piastra saldante inferiore 22. I suddetti segnali, rilevati durante la fase di pressione o saldatura, vengono interpretati dall’unità elettronica di controllo per gestire in modo indipendente il funzionamento di ogni singolo motore 42. Ad esempio, qualora i segnali fossero indicativi di un carico di compressione anomalo, oppure non uniformemente distribuito su tutta la superficie della piastra saldante inferiore 22, l’unità elettronica di controllo modificherebbe immediatamente i parametri di posizione di uno o più motori 42 per riequilibrare il corretto assetto della piastra saldante superiore 20. Qualora se ne verificasse la necessità , l’unità elettronica di controllo potrebbe arrestare immediatamente tutti i motori 42 per evitare potenziali danneggiamenti all’intero gruppo di saldatura 18.
Di preferenza ciascuna vite 36 può essere provvista di mezzi di controllo della sua posizione attuale, che deve coincidere con la posizione comandata e con la posizione attuale di tutte le restanti viti 36. Tali mezzi di controllo sono operativamente collegati all’unità elettronica di controllo e possono essere costituiti, ad esempio, da un trasduttore di posizione angolare 48, o “encoder†, provvisto di un rispettivo ruotismo 50 collegato a ciascuna vite 36. Tali mezzi di controllo 48 e 50 operano quindi per verificare la perfetta sincronizzazione del movimento simultaneo delle viti 36, garantendo di conseguenza l’omogeneità di movimento della piastra saldante superiore 20. Qualora siano presenti i mezzi di controllo 48 e 50, l’unità elettronica di controllo à ̈ configurata per intervenire bloccando istantaneamente tutti i motori 42 nella condizione in cui i segnali inviati da tali mezzi di controllo 48 e 50 siano indicativi di un movimento anomalo di una o più delle rispettive viti 36.
Con riferimento in particolare alle figure 5 e 6, à ̈ possibile notare come la piastra saldante superiore 20 sia costituita da una piastra di supporto 52, scorrevolmente vincolata alle colonne di guida verticali 32, e da un elemento saldante 54. L’elemento saldante 54, fabbricato normalmente in alluminio, à ̈ rimuovibile rispetto alla piastra di supporto 52 per modificare il formato dei sacchetti in produzione sulla macchina 10, oppure per operazioni di manutenzione della macchina 10 stessa.
L’elemento saldante 54 à ̈ sostenuto da un’asta orizzontale di guida 56 vincolata alla piastra di supporto 52. Nella configurazione operativa della piastra saldante superiore 20, l’elemento saldante 54 à ̈ reso solidale all’asta orizzontale di guida 56 tramite appositi mezzi di fissaggio 58. Per motivi di sicurezza, considerando anche il suo peso considerevole, l’elemento saldante 54 à ̈ altresì reso solidale direttamente alla piastra di supporto 52 tramite una pluralità di viti di bloccaggio 60.
Qualora fosse necessario rimuovere l’elemento saldante 54 dalla piastra di supporto 52, si dovrebbero dapprima allentare o rimuovere le viti di bloccaggio 60, quindi allentare i mezzi di fissaggio 58 che vincolano stabilmente l’elemento saldante 54 all’asta orizzontale di guida 56. L’elemento saldante 54 si troverebbe a questo punto nella condizione di poter scorrere orizzontalmente lungo l’asta orizzontale di guida 56, senza tuttavia il pericolo di cadere sulla piastra inferiore 22. L’asta orizzontale di guida 56 permette quindi agli operatori incaricati di rimuovere l’elemento saldante 54 di non dover sostenere manualmente tale elemento saldante 54 mentre vengono allentate o rimosse le rispettive viti di bloccaggio 60.
Si à ̈ così visto che la macchina per la produzione di sacchetti in materiale flessibile secondo la presente invenzione realizza gli scopi in precedenza evidenziati.
La macchina per la produzione di sacchetti in materiale flessibile della presente invenzione così concepita à ̈ suscettibile in ogni caso di numerose modifiche e varianti, tutte rientranti nel medesimo concetto inventivo; inoltre tutti i dettagli sono sostituibili da elementi tecnicamente equivalenti. In pratica i materiali utilizzati, nonché le forme e le dimensioni, potranno essere qualsiasi a seconda delle esigenze tecniche.
L’ambito di tutela dell’invenzione à ̈ pertanto definito dalle rivendicazioni allegate.
Claims (15)
- RIVENDICAZIONI 1. Macchina (10) per la produzione di sacchetti in materiale flessibile comprendente: - un gruppo porta-bobine (12) che supporta in modo rimovibile almeno una bobina (14, 16) in grado di alimentare almeno una pellicola di materiale flessibile; - un gruppo di saldatura (18) provvisto di almeno una piastra saldante superiore (20) e almeno una corrispondente piastra saldante inferiore (22) che sono riscaldate e provviste di apposite piste di saldatura lineari, dette piastre saldanti superiore (20) e inferiore (22) agendo su detta pellicola secondo un movimento alternato verticale, pinzando detta pellicola per uno o più tratti lineari; - almeno un gruppo di taglio (24, 26) che separa tra loro i singoli sacchetti appena ottenuti a seguito dell’operazione di saldatura su detta pellicola, in cui la piastra saldante inferiore (22) à ̈ operativamente collegata a un basamento (30), mentre la piastra saldante superiore (20) à ̈ mobile di moto alternato lungo una pluralità di colonne di guida verticali (32) ed à ̈ superiormente vincolata a una pluralità di mezzi di movimentazione (36, 38) associati a un coperchio (40) fissato al di sopra di dette colonne di guida verticali (32), caratterizzata dal fatto che ogni singolo mezzo di movimentazione (36, 38) à ̈ comandato da un rispettivo motore (42) solidale al coperchio (40).
- 2. Macchina (10) secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che tutti i motori (42) sono identici tra loro e sono disposti in maniera equidistante dai rispettivi mezzi di movimentazione (36, 38), così da rendere uniforme sia il carico, sia l’azione di spinta sulla piastra saldante superiore (20) per ottenere un movimento il più possibile lineare e omogeneo di detta piastra saldante superiore (20) rispetto alla piastra saldante inferiore (22).
- 3. Macchina (10) secondo la rivendicazione 1 o 2, caratterizzata dal fatto che ogni singolo mezzo di movimentazione (36, 38) à ̈ costituito da una vite (36) che scorre verticalmente all’interno di una rispettiva madrevite (38) ricavata attraverso il coperchio (40).
- 4. Macchina (10) secondo la rivendicazione 3, caratterizzata dal fatto che dette viti (36) sono in numero di quattro e sono disposte sui vertici di un rettangolo.
- 5. Macchina (10) secondo la rivendicazione 3 o 4, caratterizzata dal fatto che ciascun motore (42) à ̈ operativamente collegato alla rispettiva vite (36) tramite corrispondenti mezzi di trasmissione del moto (44) ed à ̈ altresì operativamente collegato a un’unità elettronica di controllo in grado di gestire il funzionamento di tutti i motori (42), detta unità elettronica di controllo essendo in grado di attivare simultaneamente e in perfetta sincronia tutti i motori (42), nonché di mantenerne controllati tutti i parametri di funzionamento affinché il movimento della piastra saldante superiore (20) sia sempre regolare e uniforme.
- 6. Macchina (10) secondo la rivendicazione 5, caratterizzata dal fatto che detti mezzi di trasmissione del moto (44) sono costituiti da una cinghia dentata interposta tra ciascun motore (42) e la rispettiva vite (36).
- 7. Macchina (10) secondo la rivendicazione 5 o 6, caratterizzata dal fatto che la piastra saldante inferiore (22) à ̈ provvista di uno o più mezzi sensori (46) in grado di rilevare istantaneamente il carico di compressione, misurato in ogni punto di forza, che la piastra saldante superiore (20) imprime su detta piastra saldante inferiore (22), detti mezzi sensori (46) essendo operativamente collegati all’unità elettronica di controllo per inviare a detta unità elettronica di controllo i segnali relativi al carico di compressione, misurato in corrispondenza di tutti i punti di forza, derivato da ciascun “colpo†o “battuta†che detta piastra saldante superiore (20) effettua su detta piastra saldante inferiore (22), detti segnali essendo interpretati da detta unità elettronica di controllo per gestire in modo indipendente il funzionamento di ogni singolo motore (42).
- 8. Macchina (10) secondo la rivendicazione 7, caratterizzata dal fatto che detti mezzi sensori (46) sono interposti tra la piastra saldante inferiore (22) e il basamento (30).
- 9. Macchina (10) secondo la rivendicazione 7 o 8, caratterizzata dal fatto che detti mezzi sensori (46) sono costituiti da celle di carico.
- 10. Macchina (10) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 5 a 9, caratterizzata dal fatto che ciascuna vite (36) à ̈ provvista di mezzi di controllo (48, 50) della sua posizione attuale, detti mezzi di controllo (48, 50) essendo operativamente collegati all’unità elettronica di controllo per verificare che detta posizione attuale coincida con la posizione comandata e con la posizione attuale di tutte le restanti viti (36) e per verificare la perfetta sincronizzazione del movimento simultaneo delle viti (36), garantendo di conseguenza l’omogeneità di movimento della piastra saldante superiore (20).
- 11. Macchina (10) secondo la rivendicazione 10, caratterizzata dal fatto che detti mezzi di controllo (48, 50) sono costituiti da un trasduttore di posizione angolare (48), o “encoder†, provvisto di un rispettivo ruotismo (50) collegato a ciascuna vite (36).
- 12. Macchina (10) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 11, caratterizzata dal fatto che la piastra saldante superiore (20) Ã ̈ costituita da una piastra di supporto (52), scorrevolmente vincolata alle colonne di guida verticali (32), e da un elemento saldante (54), rimuovibile rispetto a detta piastra di supporto (52) per modificare il formato dei sacchetti in produzione sulla macchina (10), oppure per operazioni di manutenzione di detta macchina (10).
- 13. Macchina (10) secondo la rivendicazione 12, caratterizzata dal fatto che l’elemento saldante (54) à ̈ sostenuto da un’asta orizzontale di guida (56) vincolata alla piastra di supporto (52), detto elemento saldante (54) essendo reso solidale a detta asta orizzontale di guida (56) tramite appositi mezzi di fissaggio (58) nella configurazione operativa della piastra saldante superiore (20), detto elemento saldante (54) essendo scorrevole orizzontalmente lungo detta asta orizzontale di guida (56) quando detti mezzi di fissaggio (58) sono allentati.
- 14. Macchina (10) secondo la rivendicazione 13, caratterizzata dal fatto che l’elemento saldante (54) à ̈ altresì reso solidale direttamente alla piastra di supporto (52) tramite una pluralità di viti di bloccaggio (60).
- 15. Macchina (10) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che il basamento (30) Ã ̈ montato su apposite guide lineari (34) che consentono al gruppo di saldatura (18) di essere movimentato lungo un piano orizzontale per adattarsi alla tipologia e alle dimensioni dei sacchetti da produrre.
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