ITUA20163958A1 - Macchina per la stampa digitale su nastro. - Google Patents

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IT
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hot air
suction
lateral surface
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Agostino Pertile
Mauro Cattaruzza
Stefano Russo
Mario Gazzani
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Uteco Converting Spa
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Description

MACCHINA PER LA STAMPA DIGITALE SU NASTRO
DESCRIZIONE
Il presente trovato concerne una macchina per la stampa digitale su nastro.
Sono note differenti tecnologie di stampa, quali, ad esempio, flessografia, rotocalcografia, offset, digitale e così via.
Un tipo di stampa digitale è quella denominata a getto d'inchiostro o “ink jet”.
Nella stampa digitale a getto d'inchiostro, sono impiegati inchiostri acquosi e poco evaporabili per favorire l'eiezione della goccia in fase di stampa ed evitare l'intasamento degli ugelli.
In caso di stampa digitale a getto d'inchiostro su supporti in carta, la bassa evaporabilità degli inchiostri non costituisce un limite per la velocità di stampa, date le proprietà assorbenti di tali supporti.
Nel caso, invece, di stampa digitale a getto d'inchiostro su nastri in materiale sostanzialmente non assorbente, come plastica, alluminio e simili, la bassa evaporabilità degli inchiostri costituisce un limite alle velocità di stampa.
Per ottenere l'asciugatura degli inchiostri le macchine da stampa attuali impiegano dei dispositivi di essiccazione, i quali utilizzano tipicamente aria calda proiettata ad alta velocità sul nastro da asciugare sostenuto da una pluralità di rullini tra loro distanziati.
Gli sbalzi termici e le turbolenze dell'aria riscontrabili in questi dispositivi di essicazione noti possono causare dilatazioni e spostamenti non controllati del nastro, con conseguente perdita di precisione di stampa.
Compito precipuo del presente trovato è quello di fornire una soluzione agli inconvenienti sopra descritti, escogitando una macchina per la stampa digitale su nastro che consenta, rispetto alla tecnica nota, di stampare con elevata velocità di stampa anche su nastri realizzati in materiali non assorbenti o comunque poco assorbenti nei confronti degli inchiostri o dei loro componenti acquosi, senza penalizzare la qualità di stampa e senza dover modificare le caratteristiche del nastro.
All'interno di questo compito, uno scopo del presente trovato è quello di fornire una macchina per la stampa digitale su nastro che dia la possibilità di utilizzare senza problemi inchiostri acquosi o, comunque, contenenti acqua. Un ulteriore scopo del presente trovato è quello di mettere a punto una macchina per la stampa digitale su nastro che sia strutturalmente semplice e competitiva anche da un punto di vista puramente economico.
Questo compito nonché questi e altri scopi ancora che meglio appariranno in seguito vengono raggiunti da una macchina per la stampa digitale su nastro, secondo il trovato, come definita nella rivendicazione 1.
Ulteriori caratteristiche e vantaggi risulteranno maggiormente dalla descrizione di alcune forme di esecuzione preferite, ma non esclusive, della macchina, secondo il trovato, illustrate, a titolo indicativo e non limitativo, negli uniti disegni in cui:
la figura 1 mostra una vista in alzato laterale della macchina secondo il trovato;
la figura 2 mostra in modo schematico ed in alzato laterale una porzione della macchina secondo il trovato in una sua possibile forma di realizzazione;
la figura 3 è una vista schematica, in alzato laterale, di una seconda forma di esecuzione della stessa porzione della macchina secondo il trovato; la figura 4 illustra una vista in alzato laterale di una porzione della macchina secondo il trovato in una terza forma di esecuzione;
la figura 5 mostra in vista prospettica un particolare della macchina secondo il trovato; la figura 6 mostra una vista prospettica di un tamburo appartenente alla macchina secondo il trovato;
la figura 7 illustra il tamburo in vista prospettica da diversa angolazione;
la figura 8 è una sezione diametrale del tamburo secondo il trovato.
Con riferimento alle suddette figure, la macchina per la stampa digitale su nastro, secondo il trovato, indicata globalmente con il numero di riferimento 1, comprende una intelaiatura 2 che supporta mezzi di trascinamento 3 di almeno un nastro 4 lungo un percorso di avanzamento e presenta almeno un gruppo di stampa 5, che comprende almeno una testa di stampa 6 a getto di inchiostro.
Eventualmente, il o ciascun gruppo di stampa 5 può comprendere una pluralità di teste di stampa 6 a getto d'inchiostro, distribuite lungo il percorso di avanzamento del nastro 4.
In particolare, il nastro 4 può essere realizzato in un materiale sostanzialmente non in grado di assorbire gli inchiostri applicati dal gruppo di stampa 5, come, ad esempio, polietilene, polipropilene, poliestere, alluminio e altri.
A valle del gruppo di stampa 5, secondo il senso di avanzamento del nastro 4, è previsto almeno un gruppo di essiccazione 7 degli inchiostri applicati sul nastro 4 dal gruppo di stampa 5.
La peculiarità del trovato consiste nel fatto che il gruppo di essiccazione 7 comprende un tamburo 8 termoregolabile di supporto e traino del nastro 4, al quale risultano associati dei mezzi di adesione che sono atti a consentire il trattenimento in adesione del nastro 4 alla superficie laterale esterna del tamburo 8.
Sempre secondo il trovato, ad almeno una porzione della superficie laterale esterna del tamburo 8 sono affacciati dei mezzi emettitori 9 di aria calda.
Vantaggiosamente, ad almeno una porzione della superficie laterale esterna del tamburo 8 sono, inoltre, affacciati mezzi aspiratori 10 dell'aria calda emessa dai suddetti mezzi emettitori 9.
Entrando maggiormente nei dettagli, i mezzi emettitori 9 dell'aria calda comprendono mezzi di generazione 11 di lame d'aria calda 12 che risultano disposte in piani sostanzialmente radiali rispetto all'asse del tamburo 8. In particolare, tali mezzi di generazione 11 delle lame d'aria calda 12 sono tra loro angolarmente distanziati attorno all'asse del tamburo 8.
Vantaggiosamente, si prevede che i detti mezzi aspiratori 10 siano intercalati tra i mezzi di generazione 11 delle lame d'aria calda 12, in modo tale da consentire una evacuazione distribuita dei vapori d'acqua prodotti per effetto del riscaldamento degli inchiostri realizzato dai mezzi emettitori 9 di aria calda.
Opportunamente, i mezzi emettitori 9 comprendono un collettore di alimentazione 13 di aria calda che si estende, vantaggiosamente, attorno ad almeno una porzione della superficie laterale esterna del tamburo 8 e che risulta collegato, ad esempio attraverso un condotto di mandata 14, ad un generatore di aria calda, non rappresentato, di tipo noto qualsiasi.
In particolare, il collettore di alimentazione 13 risulta in comunicazione, ad intervalli regolari, lungo il suo sviluppo, con i mezzi di generazione 11 delle lame d'aria calda 12.
Come illustrato in particolare in figura 5, i mezzi di generazione 11 delle lame d'aria calda 12 comprendono una pluralità di elementi erogatori 15 che risultano distanziati tra loro attorno all'asse del tamburo 8 e presentano ciascuno almeno una rispettiva feritoia soffiante 16 in comunicazione con la camera di alimentazione 13 di aria calda.
In particolare, le feritoie soffianti 16 degli elementi erogatori 15 si sviluppano sostanzialmente parallelamente all'asse del tamburo 8 e sono affacciate alla superficie laterale esterna del tamburo 8.
Vantaggiosamente, i mezzi aspiratori 10 sono realizzati da una pluralità di cappe di aspirazione 17, che presentano uno sviluppo sostanzialmente parallelo all'asse del tamburo 8 e che sono interposte tra gli elementi erogatori 15.
In particolare, le cappe di aspirazione 17 risultano aperte verso la superficie laterale esterna del tamburo 8 e sono collegate, opportunamente ad almeno una delle loro estremità longitudinali, ad una ventola di aspirazione, non raffigurata. In alternativa, le cappe di aspirazione 17 potranno essere collegate alla ventola di aspirazione in corrispondenza di una loro porzione mediana.
Più in dettaglio, in corrispondenza di ciascuna delle relative estremità longitudinali, le cappe di aspirazione 17 presentano fessure di passaggio 17a dell'aria che sono in comunicazione con la ventola di aspirazione, ad esempio attraverso un condotto aspirante comune 18, che risulta collegato, come nella forma di esecuzione illustrata, ad una coppia di canali laterali di convogliamento 18a, comunicanti, a loro volta, con le cappe di aspirazione 17 tramite le fessure di passaggio 17a.
Come illustrato in particolare in figura 5, le feritoie soffianti 16 possono essere definite, vantaggiosamente, nello spazio compreso tra due corrispondenti cappe di aspirazione 17 tra loro contigue, mentre le pareti longitudinali opposte delle cappe di aspirazione 17 consentono di realizzare dei tratti di convogliamento dell'aria verso le feritoie soffianti 16 degli elementi erogatori 15.
Opportunamente, come mostrato in figura 3, il gruppo di essiccazione 7 può essere, altresì, provvisto di mezzi riscaldanti atti ad emettere radiazioni infrarosse, in modo tale da incrementare l'efficacia di essiccazione degli inchiostri.
In particolare, tali mezzi riscaldanti comprendono, opportunamente, una pluralità di lampade 20 a raggi infrarossi, ciascuna delle quali è, vantaggiosamente, disposta all'interno di una rispettiva cappa di aspirazione 17, in modo tale che l'aria aspirata nelle cappe di aspirazione 17 possa provvedere al raffreddamento delle lampade 20.
Come si può vedere, in particolare, in figura 8, il tamburo 8 presenta, opportunamente, nel proprio mantello laterale almeno un canale di convogliamento 21 di un fluido di termoregolazione, che consente di mantenere ad una temperatura costante prestabilita la superficie laterale esterna del tamburo 8.
In questo modo, si ha la possibilità di mantenere la porzione di nastro 4 a contatto con il tamburo 8 ad una temperatura costante, consentendo al calore trasmesso dalle lame d'aria calda 12 e dalle lampade 20 di riscaldare prevalentemente l'inchiostro, facendone evaporare l'acqua contenuta, ed evitando eventuali fenomeni di deformazione del nastro 4.
Ad esempio, come mostrato in figura 8, il fluido di termoregolazione viene alimentato al canale di convogliamento 21 tramite un canale di mandata 22, che si sviluppa assialmente, all'interno dell'albero di supporto 8a del tamburo 8. In particolare, il canale di mandata 22 presenta, sostanzialmente ad una sua estremità, una bocca di ingresso 22a, connessa ad un dispositivo di erogazione del fluido di termoregolazione, non rappresentato, ed è connesso, alla sua estremità opposta, al canale di convogliamento 21, tramite almeno un tubo flessibile di mandata 23, alloggiato in una cavità interna 8b del tamburo 8. Per consentire il mantenimento del fluido di termoregolazione a temperatura costante, il canale di convogliamento 21 risulta, inoltre, connesso in uscita al dispositivo di erogazione, attraverso, ad esempio, un tubo flessibile di uscita 24, posto nella cavità interna 8b del tamburo 8 e connesso ad un canale di ritorno 25 del fluido di termoregolazione, che si sviluppa all'interno dell'albero di supporto 8a del tamburo 8, coassialmente al canale di mandata 22, e che sfocia in una bocca di uscita 25a collegata, a sua volta, al dispositivo di erogazione del fluido di termoregolazione.
Preferibilmente, i mezzi di adesione del nastro 4 al tamburo 8 vengono realizzati da una pluralità di luci 26 definite in corrispondenza della superficie laterale esterna del tamburo 8 ed in comunicazione con mezzi aspiratori d'aria 27, che consentono di assicurare un ottimale trattenimento del nastro 4 in aderenza al tamburo 8.
In questo modo, la velocità delle lame d'aria calda 12 potrà essere spinta a valori molto elevati senza generare sbandamenti trasversali o longitudinali del nastro 4 e, più in generale, la pressione generata dall'aria calda emessa dai mezzi emettitori 9 non provoca indesiderati movimenti del nastro 4, in quanto quest'ultimo rimane in perfetto appoggio alla superficie laterale esterna del tamburo 8.
Inoltre, l'aspirazione di aria in corrispondenza della superficie laterale esterna del tamburo 8 attraverso le luci 26 consente di eliminare eventuali bolle d'aria trascinate tra il nastro 4 e il tamburo 8, specialmente alle alte velocità di avanzamento del nastro stesso.
Eventualmente, per evitare un effetto di risucchio del nastro 4, che potrebbe provocare una deformazione indesiderabile del nastro stesso, sostanzialmente in corrispondenza della zona in cui il nastro 4 entra in contatto con il tamburo 8, si può prevedere una lamina di deflessione 28 dell'aria, come mostrato in figura 2.
Ad esempio, secondo la forma di esecuzione illustrata in figura 8, i mezzi aspiratori d'aria 27 comprendono una pompa a vuoto, non raffigurata, che risulta collegata alle luci 26 attraverso un canale di aspirazione 29 che si sviluppa assialmente all'interno dell'albero di supporto 8a, opportunamente in un suo tratto opposto a quello in cui sono definiti il canale di ritorno 25 ed il canale di mandata 22 del fluido di termoregolazione.
In particolare, il canale di aspirazione 29 presenta, ad esempio, sostanzialmente ad una sua estremità, una pluralità di bocche di estrazione 30 dall'aria distribuite attorno all'asse dell'albero di supporto 8a e comunicanti con una camera aspirante 31, definita da un manicotto 32, posto attorno all'albero di supporto 8a, e connessa, tramite una apertura di comunicazione 31a, alla pompa a vuoto.
Il canale di aspirazione 29 presenta, inoltre, sostanzialmente alla sua estremità opposta, una pluralità di bocche di entrata 33 dall'aria, distribuite attorno all'asse dell'albero di supporto 8a e comunicanti con la cavità interna 8b del tamburo 8. Le luci 26 sono, a loro volta, in comunicazione con la cavità interna 8b del tamburo 8, attraverso dei canalini di aspirazione 34, che sono definiti all'interno del mantello laterale del tamburo 8, sostanzialmente parallelamente alla sua superficie laterale esterna, e che sono collegate con delle camere di raccordo 35, definite sostanzialmente in corrispondenza delle facce assiali del tamburo 8 ed aperte verso la cavità interna 8b del tamburo stesso.
Va detto che sull'albero di supporto 8a del tamburo 8 può, opportunamente, essere calettato, ad esempio dalla parte opposta rispetto al manicotto 32, un ingranaggio 37 per l'azionamento in rotazione del tamburo 8.
Opportunamente, i mezzi di adesione del nastro 4 al tamburo 8 possono comprendere almeno un rullo pressore 38, opportunamente gommato, sostanzialmente parallelo al tamburo 8 ed atto ad impegnare il nastro 4 da parte opposta rispetto al tamburo stesso.
Come nelle forme di esecuzione rappresentate, in particolare, in figure 2 e 3, ciascuna delle teste di stampa 6 del gruppo di stampa 5 può essere affacciata ad un rispettivo rullino di sostegno 39 del nastro 4.
In alternativa, come mostrato in figura 4, è anche possibile prevedere che le teste di stampa 6 siano disposte affacciate al tamburo 8.
In questo caso, i mezzi di adesione del nastro 4 al tamburo 8 potranno, opportunamente, essere realizzati da almeno due rulli pressori 38, uno posizionato a monte delle teste di stampa 6, nella zona di inizio contatto tra il tamburo 8 e il nastro 4, ed uno posizionato nella zona di distacco del nastro 4 dal tamburo 8, in quanto, in questa forma di realizzazione, il rullo pressore 38 a monte delle teste di stampa 6 non ha la possibilità di premere sul nastro 4 ancora umido a causa degli inchiostri, danneggiando la stampa.
E' da notare che sull'intelaiatura 2 possono essere, opportunamente, montati un supporto svolgitore 40 di una bobina 41 di nastro 4 da stampare, situato a monte del gruppo di stampa 5, secondo il senso di avanzamento del nastro 4, ed un supporto avvolgitore 42 della bobina 43 del nastro 4 stampato, posto a valle del tamburo 8, sempre secondo il senso di avanzamento del nastro 4.
Il funzionamento della macchina secondo il trovato è il seguente.
Il nastro 4 viene fatto avanzare dai mezzi di trascinamento e le testine di stampa 6 provvedono ad applicare sul nastro 4 gli inchiostri di stampa.
Una volta entrato in contatto con il tamburo 8, grazie ai mezzi di adesione, il nastro 4 è mantenuto ad una temperatura costante, grazie alla circolazione del fluido di termoregolazione all'interno del canale di convogliamento 21 definito nel mantello del tamburo 8.
Il nastro 4, trainato dal tamburo 8, attraversa i mezzi emettitori 9 di aria calda, così da poter essere investito dalle lame d'aria calda 12 prodotte dai mezzi generatori 11, ed, al contempo, può essere, inoltre, investito anche dal calore prodotto dalle lampade 20, mentre l'aria calda emessa dai mezzi emettitori 9 viene evacuata, assieme all'acqua asportata dagli inchiostri, dalle cappe d'aspirazione 17.
Il nastro 4, una volta abbandonato il tamburo 8, potrà essere inviato a fasi successive di lavorazione o avvolto dal supporto avvolgitore 42 in una bobina 43 di nastro stampato.
Si è in pratica costatato come il trovato sia in grado di assolvere pienamente al compito e agli scopi prefissati ed, in particolare, si sottolinea come il presente trovato consenta di realizzare una stampa ad alta velocità di inchiostri acquosi su nastro sostanzialmente non assorbente.
Un altro vantaggio del trovato consiste nell'elevata precisione di stampa, in quanto il nastro viene stabilmente mantenuto in adesione sul tamburo, anche con l'erogazione di aria calda ad alta velocità.
Un ulteriore vantaggio del trovato è quello di consentire una elevata capacità di essiccazione degli inchiostri acquosi.
Tutte le caratteristiche del trovato, su indicate come vantaggiose, opportune o simili, possono anche mancare o essere sostituite da equivalenti. Le singole caratteristiche esposte in riferimento ad insegnamenti generali o a forme di realizzazione particolari, possono essere tutte presenti in altre forme di realizzazione o sostituire caratteristiche in queste forme di realizzazione.
Il trovato così concepito è suscettibile di numerose modifiche e varianti, tutte rientranti nell'ambito del concetto inventivo.
In pratica i materiali impiegati, purché compatibili con l'uso specifico, nonché le dimensioni e le forme potranno essere qualsiasi, a seconda delle esigenze.
Inoltre, tutti i dettagli sono sostituibili da altri elementi tecnicamente equivalenti.

Claims (15)

  1. RIVENDICAZIONI 1. Macchina per la stampa digitale su nastro comprendente una intelaiatura (2) supportante mezzi di trascinamento (3) di almeno un nastro (4) lungo un percorso di avanzamento e presentante almeno un gruppo di stampa (5) comprendente almeno una testa di stampa (6) a getto di inchiostro, essendo previsto, a valle di detto gruppo di stampa (5), secondo il senso di avanzamento di detto nastro (4), almeno un gruppo di essiccazione (7) degli inchiostri applicati su detto nastro (4), caratterizzata dal fatto che detto gruppo di essiccazione (7) comprende un tamburo (8) termoregolabile di supporto e traino di detto nastro (4), mezzi di adesione atti a consentire il trattenimento in adesione di detto nastro (4) alla superficie laterale esterna di detto tamburo (8) e mezzi emettitori (9) di aria calda affacciati ad almeno una porzione della superficie laterale esterna di detto tamburo (8).
  2. 2. Macchina secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto di comprendere mezzi aspiratori (10) dell'aria calda emessa da detti mezzi emettitori (9), detti mezzi aspiratori essendo affacciati ad almeno una porzione della superficie laterale esterna di detto tamburo (8).
  3. 3. Macchina secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che detti mezzi emettitori (9) comprendono mezzi di generazione (11) di lame d'aria calda (12) disposti distanziati tra loro attorno all'asse di detto tamburo (8).
  4. 4. Macchina secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che detti mezzi emettitori (9) comprendono un collettore di alimentazione (13) di aria calda collegato ad un generatore di aria calda ed estendentesi attorno ad almeno una porzione della superficie laterale esterna di detto tamburo (8), detto collettore di alimentazione (13) essendo comunicante, ad intervalli regolari, lungo il suo sviluppo, con detti mezzi di generazione (11) delle lame d'aria calda (12).
  5. 5. Macchina secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che detti mezzi aspiratori (10) sono intercalati tra detti mezzi di generazione (11) delle lame d'aria calda (12).
  6. 6. Macchina secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che detti mezzi di generazione (11) delle lame d'aria calda (12) comprendono una pluralità di elementi erogatori (15) distanziati tra loro attorno all'asse di detto tamburo (8) e presentanti ciascuno almeno una rispettiva feritoia soffiante (16) in comunicazione con detto collettore di alimentazione (13) di aria calda, detta feritoia soffiante (16) sviluppandosi sostanzialmente parallelamente all'asse di detto tamburo (8) ed essendo affacciata alla superficie laterale esterna di detto tamburo (8).
  7. 7. Macchina secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che detti mezzi aspiratori (10) comprendono una pluralità di cappe di aspirazione (17) interposte tra detti elementi erogatori (15) ed aperte verso la superficie laterale esterna di detto tamburo (18), dette cappe di aspirazione (17) presentando un sviluppo sostanzialmente parallelo all'asse di detto tamburo (18).
  8. 8. Macchina secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che dette cappe di aspirazione (17) sono collegate, ad almeno una delle loro estremità longitudinali, ad una ventola di aspirazione.
  9. 9. Macchina secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto di comprendere mezzi riscaldanti atti ad emettere radiazioni infrarosse.
  10. 10. Macchina secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che detti mezzi riscaldanti comprendono una pluralità di lampade (20) a raggi infrarossi disposte ciascuna all'interno di una rispettiva cappa di aspirazione (17).
  11. 11. Macchina secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che detto tamburo (8) presenta nel proprio mantello laterale almeno un canale di convogliamento (21) di un fluido di termoregolazione.
  12. 12. Macchina secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che detti mezzi di adesione comprendono almeno un rullo pressore (38) sostanzialmente parallelo a detto tamburo ed atto ad impegnare detto nastro (4) da parte opposta rispetto a detto tamburo (8).
  13. 13. Macchina secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che detti mezzi di adesione comprendono una pluralità di luci (26) definite in corrispondenza della superficie laterale esterna di detto tamburo (8) ed in comunicazione con mezzi aspiratori (27) per assicurare il trattenimento di detto nastro (4) in aderenza a detto tamburo (8).
  14. 14. Macchina secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che dette teste di stampa (6) sono affacciate alla superficie laterale esterna di detto tamburo (8).
  15. 15. Macchina secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che ciascuna di dette teste di stampa (6) è affacciata ad un rispettivo rullino di sostegno (39) di detto nastro (4).
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