IT201800011037A1

IT201800011037A1 - Metodo e dispositivo per alimentare fili elastici in un impianto e processo per la produzione di articoli compositi a strati

Info

Publication number: IT201800011037A1
Application number: IT102018000011037A
Authority: IT
Inventors: Davide Viola; Marco Viola; Andrea Viola
Original assignee: M D Viola Macch S R L
Priority date: 2018-12-12
Filing date: 2018-12-12
Publication date: 2020-06-12
Also published as: EP3894345B1; CN113165824A; CN113165824B; EP3894345C0; EP3894345A1; US20220009742A1; WO2020121094A1; PL3894345T3; US11702314B2

Description

DESCRIZIONE

annessa a domanda di brevetto per BREVETTO D’INVENZIONE INDUSTRIALE avente per titolo:

“Metodo e dispositivo per alimentare fili elastici in un impianto e processo per la produzione di articoli compositi a strati”

Campo dell’invenzione

La presente invenzione ha per oggetto un metodo ed un dispositivo per alimentare fili elastici in un impianto e processo manifatturiero per la produzione di articoli compositi a strati. In particolare, la presente invenzione si colloca nell’ambito della produzione di articoli compositi a strati formati da fogli di tessuto e/o tessuto non tessuto (TNT) ed eventuali ulteriori elementi tali da conferire agli articoli le volute proprietà (come ad esempio: impermeabilità, assorbimento, traspirabilità, elasticità, etc.). I fili elastici servono a conferire la voluta elasticità a detti articoli o a parti di essi. Tali articoli possono ad esempio essere articoli di abbigliamento. Preferibilmente ma non esclusivamente, la presente invenzione si colloca nell’ambito delle linee di produzione di articoli igienico-sanitari, quali assorbenti, pannolini, pannoloni per adulti, salva-slip, etc., il cui confezionamento viene eseguito a partire da diversi semilavorati, tra i quali materiali in nastro avvolti in bobina, quali, ad esempio, polietilene, tessuto non tessuto, ovatta di cellulosa (tissue) e fili elastici (ad esempio formati da fibre di poliuretano) anch’essi avvolti in bobine.

Stato della tecnica

Nelle linee di produzione di articoli igienici i materiali in nastro sono svolti dalle rispettive bobine per essere successivamente alimentati a stazioni di lavorazione che provvedono, ad esempio, ad abbinarli ad altri materiali, a tagliarli a misura etc.. Ad esempio, è noto convogliare due nastri ed una pluralità di fili elastici attraverso una coppia di rulli controrotanti, in modo da incollare i fili elastici e disporli tra i due nastri prima dell’ingresso attraverso i rulli e formare in questo modo un semilavorato elastico composto da detti due nastri e dai fili elastici frapposti in uscita dai citati due rulli. I fili elastici sono inoltre mantenuti in trazione in modo da conferire al semilavorato ed agli articoli finiti le volute proprietà elastiche. L’allungamento percentuale necessario per ottenere tali proprietà elastiche dell’articolo finito può essere vicino all’allungamento a rottura del filo elastico, che per le fibre poliuretaniche può essere compreso ad esempio tra il 200% e l’800%.

Nelle odierne linee di produzione, in cui il numero di nastri, fili elastici ed altri componenti gestiti e lavorati è in continuo aumento per produrre articoli sempre più complessi, il numero e l’ingombro delle bobine di fili elastici è tale da doverle disporre lontane dalla zona di accoppiamento ai nastri.

Scopo dell’invenzione

La Richiedente ha notato che i fili elastici devono compiere un percorso molto lungo e per un tempo di transito elevato prima di essere abbinati ai nastri ed eventualmente ad altri elementi. Ad esempio, il percorso dei fili elastici dalle bobine fino ai rulli controrotanti può essere anche di decine di metri per un tempo di transito di qualche secondo durante il quale i fili elastici subiscono il citato allungamento percentuale prossimo al loro punto di rottura.

La Richiedente ha osservato che le elevate sollecitazioni (in termini di valore e tempo) alle quali i fili elastici sono sottoposti causano molto di frequente la loro rottura con conseguente fermo macchina necessario per riparare il filo e quindi perdita di produttività della linea.

Inoltre, la Richiedente ha notato che la collocazione remota (a volte sopra la linea di produzione) delle bobine dei fili elastici è tale da rendere lungo e complesso l’intervento degli operatori nel caso di rottura (che devono ispezionare l’intero percorso del filo per trovare il punto di rottura), con conseguente ulteriore perdita di produttività della linea.

In tale ambito, la Richiedente si è dunque posta l’obiettivo di proporre un metodo ed un dispositivo per alimentare fili elastici in un impianto per la produzione di articoli compositi a strati che permettano innanzitutto di annullare o almeno ridurre drasticamente le rotture dei fili elastici lungo i percorsi che dalle bobine li portano alla/e zona/e di accoppiamento con altri elementi degli articoli in produzione.

La Richiedente si è anche posta l’obiettivo di proporre un metodo per alimentare fili elastici che sia attuabile con semplicità e che non richieda variazioni importanti delle fasi di lavorazione delle linee di produzione.

La Richiedente si è anche posta l’obiettivo di proporre un dispositivo per alimentare fili elastici che sia facilmente integrabile nelle linee di produzione esistenti senza richiedere drastiche modiche delle stesse.

La Richiedente si è anche posta l’obiettivo di proporre un dispositivo per alimentare fili elastici che sia strutturalmente semplice, economico e facile da gestire e manutenere.

Sommario dell’invenzione

La Richiedente ha trovato che tali obiettivi e scopi ulteriori possono essere ottenuti implementando un metodo ed un dispositivo in accordo con la presente invenzione, del tipo rivendicati nelle annesse rivendicazioni e/o descritti nei seguenti aspetti. In particolare, la Richiedente ha trovato che tali obiettivi e scopi ulteriori possono essere ottenuti trasportando i fili elastici dalle rispettive bobine fino in prossimità della zona di unione (ai materiali in nastro e/o ad altri elementi) con un allungamento/tensione lontani dal loro punto di rottura per poi conferire ad essi la tensione/allungamento richiesti per l’accoppiamento ai materiali in nastro solo in un ultimo breve tratto posto immediatamente a monte di detta zona di unione.

In particolare, in accordo con un primo aspetto, la presente invenzione è relativa ad un metodo per alimentare fili elastici in un processo per la produzione di articoli compositi a strati.

Il metodo comprende: alimentare almeno un filo elastico lungo un percorso sviluppantesi da una bobina di detto filo elastico fino ad una zona di unione con almeno un materiale in nastro; in cui alimentare detto almeno un filo elastico lungo detto percorso comprende:

conferire a detto almeno un filo elastico un primo allungamento percentuale lungo un primo tratto di detto percorso estendentesi tra la bobina ed una zona di controllo; conferire a detto almeno un filo elastico un secondo allungamento percentuale lungo un secondo tratto di detto percorso estendentesi tra la zona di controllo e la zona di unione;

in cui il secondo allungamento percentuale è maggiore del primo allungamento percentuale. Preferibilmente, una lunghezza del primo tratto è maggiore di una lunghezza del secondo tratto.

In accordo con un secondo aspetto, la presente invenzione è relativa ad un dispositivo per alimentare fili elastici in un impianto per la produzione di articoli compositi a strati. Il dispositivo comprende: almeno un porta-bobina per almeno un filo elastico avvolto in bobina ed almeno un rullo svolgitore motorizzato associato al porta-bobina; una coppia di superfici di trasporto contrapposte configurate per ricevere tra loro e per unire almeno un materiale in nastro con detto almeno un filo elastico svolto dalla bobina; un dispositivo di controllo comprendente almeno una superficie di trasporto motorizzata; in cui la superficie di trasporto motorizzata è operativamente disposta tra il rullo svolgitore motorizzato e la coppia di superfici di trasporto contrapposte per agire sul filo elastico estendentesi tra il rullo svolgitore motorizzato e la coppia di superfici di trasporto contrapposte.

Il dispositivo di controllo è configurato e/o programmato per regolare una velocità lineare della superficie di trasporto motorizzata in modo da conferire a detto almeno un filo elastico un primo allungamento percentuale, tra il rullo svolgitore motorizzato ed il dispositivo di controllo, minore di un secondo allungamento percentuale, tra il dispositivo di controllo e la coppia di superfici di trasporto contrapposte.

Il secondo allungamento percentuale è inteso come somma del primo allungamento percentuale e di un ulteriore allungamento percentuale addizionale determinato dall’azione del dispositivo di controllo e della coppia di superfici di trasporto contrapposte. Con l’allungamento percentuale addizionale si va a sommare una ulteriore tensione alla tensione già impressa dal primo allungamento percentuale. In accordo con un aspetto, la presente invenzione è relativa ad un processo per la produzione di articoli compositi a strati, comprendente:

alimentare materiali in nastro (come, ad esempio, polietilene, tessuto non tessuto, ovatta di cellulosa) lungo rispettivi percorsi;

associare ed unire tra loro detti materiali in nastro ed eventualmente ulteriori elementi per formare un semilavorato continuo;

tagliare detto semilavorato continuo per formare articoli compositi a strati;

in cui il processo comprende anche il metodo secondo il primo aspetto e/o con uno o più degli aspetti seguenti.

In accordo con un aspetto, la presente invenzione è relativa ad un impianto per la produzione di articoli compositi a strati, comprendente:

una pluralità di porta-bobina per rispettive bobine di materiali in nastro (come, ad esempio, polietilene, tessuto non tessuto, ovatta di cellulosa);

una pluralità di dispositivi di trasporto e rinvio definenti rispettivi percorsi per detti materiali in nastro;

una pluralità di dispositivi di unione agenti lungo detti percorsi per unire tra loro detti materiali in nastro ed eventuali ulteriori elementi e formare un semilavorato continuo;

almeno un dispositivo di taglio per tagliare detto semilavorato continuo e formare articoli compositi a strati;

almeno un dispositivo per alimentare fili elastici in accordo con il secondo aspetto e/o con uno o più degli aspetti seguenti.

La Richiedente ha verificato che la soluzione secondo l’invenzione permette innanzitutto di incrementare la produttività degli impianti e dei processi di produzione degli articoli a strati grazie all’eliminazione, o almeno alla considerevole riduzione, delle rotture dei fili elastici durante la produzione.

La Richiedente ha infatti verificato che la riduzione dell’allungamento percentuale dei fili elastici nel tratto più lungo del loro percorso assicura che in tale tratto non vi possano essere rotture.

La Richiedente ha anche verificato che la concentrazione dell’allungamento percentuale maggiore nel breve tratto (in termini di spazio e tempo) posto immediatamente prima dell’unione con il o i materiale/i in nastro permette di eliminare o ridurre le rotture anche in tale breve tratto, poiché i fili sono mantenuti ad un allungamento percentuale elevato solamente per frazioni di secondo.

La Richiedente ha inoltre verificato che le eventuali e rare rotture avvengono solo in quest’ultimo breve tratto e possono essere facilmente localizzate e riparate dagli operatori.

La Richiedente ha quindi verificato che la soluzione secondo l’invenzione permette di migliorare la qualità degli articoli a strati prodotti, in particolare delle loro parti elastiche, poiché essi contengono fili elastici che sono stati poco sollecitati durante la produzione.

Ulteriori aspetti dell’invenzione sono qui di seguito descritti.

In un aspetto, gli articoli compositi a strati sono articoli igienico-sanitari, come ad esempio ma non esclusivamente: assorbenti, pannolini, pannoloni per adulti, salvaslip.

In un aspetto, gli articoli compositi a strati sono articoli di abbigliamento o accessori. In un aspetto, detto metodo permette di realizzare porzioni elastiche di detti articoli compositi a strati.

In un aspetto, detto almeno un filo elastico comprende o è formato da fibre sintetiche, preferibilmente di poliuretano, ad esempio noto con i nomi di Lycra<®>, Spandex, Elastam.

In un aspetto, detto almeno un filo elastico presenta un allungamento percentuale a rottura maggiore di o uguale a 200%, preferibilmente maggiore di o uguale a 400%.

In un aspetto, detto almeno un filo elastico presenta un allungamento percentuale a rottura minore di o uguale a 800%, preferibilmente minore di o uguale a 600%. In un aspetto, si prevede di alimentare una pluralità di fili elastici paralleli.

In un aspetto, i fili elastici alimentati in parallelo sono almeno dieci, preferibilmente almeno venti, più preferibilmente qualche decina, preferibilmente per ciascuna porzione elastica da fabbricare.

In un aspetto, ciascuno dei fili elastici è avvolto su una rispettiva bobina.

In un aspetto, una pluralità di porta-bobina porta la pluralità di bobine.

In un aspetto, più bobine sono associate ad un rullo svolgitore motorizzato.

In un aspetto, il rullo svolgitore motorizzato giace a contatto con la bobina e la fa ruotare, svolgendo il filo elastico.

In un aspetto, è presente una pluralità di rulli svolgitori motorizzati, ciascuno associato ad almeno una bobina o porta-bobina, preferibilmente ad una pluralità di bobine o porta-bobina.

In un aspetto, su detta coppia di superfici di trasporto contrapposte, il materiale in nastro e detto almeno un filo elastico, preferibilmente la pluralità di fili elastici paralleli, avanzano paralleli.

In un aspetto, due materiali in nastro passano tra la coppia di superfici di trasporto contrapposte e detto almeno un filo elastico, preferibilmente i fili elastici paralleli, sono inseriti tra i due materiali in nastro.

In un aspetto, almeno una delle superfici di trasporto contrapposte è motorizzata.

In un aspetto, un adesivo è deposto sul/i filo/i elastico/i e/o sul/i materiali in nastro prima che il/i filo/i elastico/i e il/i materiali in nastro passino tra la coppia di superfici di trasporto contrapposte.

In un aspetto, alimentare detto almeno un filo elastico lungo detto percorso comprende: impartire al filo elastico una prima velocità lineare in corrispondenza della rispettiva bobina, preferibilmente in corrispondenza e tramite il rullo svolgitore motorizzato.

In un aspetto, la prima velocità lineare è una velocità periferica del rullo svolgitore motorizzato.

In un aspetto, alimentare detto almeno un filo elastico lungo detto percorso comprende: impartire al filo elastico una seconda velocità lineare in corrispondenza della zona di controllo, preferibilmente in corrispondenza e tramite la superficie di trasporto motorizzata del dispositivo di controllo.

In un aspetto, la seconda velocità lineare è una velocità della superficie di trasporto motorizzata.

In un aspetto, alimentare detto almeno un filo elastico lungo detto percorso comprende: impartire al filo elastico ed al/i nastro/i una terza velocità lineare in corrispondenza della zona di unione, preferibilmente in corrispondenza e tramite la coppia di superfici di trasporto contrapposte.

In un aspetto, la terza velocità lineare è una velocità della coppia di superfici di trasporto contrapposte.

In un aspetto, la seconda velocità lineare è maggiore della prima velocità lineare. In un aspetto, la seconda velocità lineare è minore della terza velocità lineare. In un aspetto, un rapporto tra la seconda velocità lineare e la prima velocità lineare è compreso tra 1,01 e 4, preferibilmente tra 2 e 4.

In un aspetto, un rapporto tra la terza velocità lineare e la seconda velocità lineare è compreso tra 5 e 9.

In un aspetto, il dispositivo di controllo comprende un primo rullo ed un secondo rullo presentanti superfici periferiche reciprocamente accoppiate e definenti detta almeno una superficie di trasporto motorizzata.

In un aspetto, almeno uno di detti primo rullo e secondo rullo è motorizzato.

In un aspetto, un attuatore o un peso pressa il primo rullo contro il secondo rullo.

In un aspetto, la superficie periferica del primo rullo è metallica e la superficie periferica del secondo rullo è in un materiale ad alto coefficiente di attrito radente, come la gomma, o viceversa.

In un aspetto, detto almeno un filo elastico passa tra il primo rullo ed il secondo rullo e giace a contatto con la superficie periferica del primo rullo e con la superficie periferica del secondo rullo.

La Richiedente ha verificato che, se un filo elastico si rompe nel secondo tratto, il dispositivo di controllo è in grado di trattenerlo tra detti primo rullo e secondo rullo e di rendere all’operatore molto semplice individuarlo e ripararlo.

In un aspetto, una coppia di rulli controrotanti, di cui almeno uno motorizzato, definisce la coppia di superfici di trasporto contrapposte. In particolare, superfici periferiche dei rulli della coppia definiscono, nella zona di reciproco contatto, dette superfici di trasporto contrapposte.

In un aspetto, un rapporto tra il primo allungamento percentuale ed il secondo allungamento percentuale è maggiore di o uguale a 0.1, preferibilmente maggiore di o uguale a 0.5.

In un aspetto, un rapporto tra il primo allungamento percentuale ed il secondo allungamento percentuale è minore di o uguale a 0.9, preferibilmente minore di o uguale a 0.7.

In un aspetto, un rapporto tra il primo allungamento percentuale ed un allungamento percentuale a rottura di detto filo elastico è minore di 0.4, preferibilmente minore di 0.1.

In questo modo, il o i fili è/sono poco sollecitati nel tratto più lungo.

In un aspetto, un rapporto tra il secondo allungamento percentuale ed un allungamento percentuale a rottura di detto filo elastico è minore di 0.8, preferibilmente minore di 0.6.

In questo modo, il o i fili è/sono sollecitati per il solo breve secondo tratto.

In un aspetto, il primo allungamento percentuale è appena sufficiente da permettere lo svolgimento del filo dalla bobina.

In un aspetto, il primo allungamento percentuale è minore di o uguale a 300%, preferibilmente compreso tra 1% e 300%, più preferibilmente tra 100% e 300%.

In un aspetto, il secondo allungamento percentuale è maggiore di o uguale a 400%, preferibilmente compreso tra 400% e 800%.

In un aspetto, un rapporto tra la lunghezza del secondo tratto e la lunghezza del primo tratto è maggiore di o uguale a 0.02, preferibilmente maggiore di o uguale a 0.05.

In un aspetto, un rapporto tra la lunghezza del secondo tratto e la lunghezza del primo tratto è minore di o uguale a 0.5, preferibilmente minore di o uguale a 0.2. In un aspetto, la lunghezza del secondo tratto è minore di 1m, preferibilmente minore di 0.5m.

In un aspetto, la lunghezza del primo tratto è maggiore di 2m, preferibilmente maggiore di 5m, più preferibilmente maggiore di 10m.

In un aspetto, una unità elettronica di controllo è operativamente collegata al dispositivo di controllo ed è configurata e/o programmata per regolare una velocità lineare (seconda velocità lineare) della superficie di trasporto motorizzata.

In un aspetto, l’unità elettronica di controllo è operativamente collegata al dispositivo di controllo ed è configurata e/o programmata per regolare velocità di rotazione del primo rullo e del secondo rullo.

In un aspetto, l’unità elettronica di controllo è configurata e/o programmata per regolare una velocità lineare (seconda velocità lineare) della superficie di trasporto motorizzata in funzione di una velocità lineare (terza velocità lineare) della coppia di superfici di trasporto contrapposte.

In un aspetto, l’unità elettronica di controllo è configurata e/o programmata per regolare una velocità lineare (prima velocità lineare) del rullo svolgitore o della bobina in funzione di una velocità lineare (seconda velocità lineare) della superficie di trasporto motorizzata.

In un aspetto, una prima cella di carico è collocata appena a valle della bobina di filo elastico ed operativamente accoppiata a ciascun filo elastico per misurare una tensione correlata al primo allungamento percentuale ed una seconda cella di carico è collocata appena a valle del dispositivo di controllo ed operativamente accoppiata a ciascun filo elastico per misurare una tensione correlata al secondo allungamento percentuale.

In un aspetto, l’unità elettronica di controllo è configurata e/o programmata per regolare una velocità lineare (prima velocità lineare) del rullo svolgitore e/o una velocità lineare (seconda velocità lineare) della superficie di trasporto motorizzata in funzione delle tensioni rilevate dalle celle di carico, in modo da conferire a ciascun filo elastico detto primo allungamento percentuale e detto secondo allungamento percentuale.

In un aspetto, il rapporto tra la seconda velocità lineare e la prima velocità lineare è impostato dimensionando il rullo svolgitore e il primo rullo e il secondo rullo.

In un aspetto, il rapporto tra la terza velocità lineare e la seconda velocità lineare è impostato dimensionando e il primo rullo e il secondo rullo.

In un aspetto, un dispositivo di segnalazione della rottura di fili in un impianto per la produzione di articoli compositi a strati è operativamente posizionato tra il dispositivo di controllo e la coppia di superfici di trasporto contrapposte.

Il dispositivo di segnalazione è collocato nel tratto dove si concentrano le rotture. Tali rare rotture possono quindi essere ancor più facilmente localizzate e riparate dagli operatori.

Il dispositivo di segnalazione comprende: un corpo di supporto; una serie/pluralità di bilancieri montati sul corpo di supporto, reciprocamente accostati ed oscillanti attorno ad un comune asse.

Ciascuno dei bilancieri comprende un’estremità di testa, configurata per entrare in contatto con un rispettivo filo teso di una pluralità di fili passanti sopra a detti bilancieri, ed un’estremità di coda opposta all’estremità di testa.

Ciascuno dei bilancieri è mobile attorno all’asse comune indipendentemente dagli altri bilancieri tra una prima posizione, in cui l’estremità di testa è abbassata per azione del filo teso agente su detta estremità di testa, ed una seconda posizione, in cui l’estremità di testa è sollevata in assenza di detto filo teso e sotto l’azione del peso del bilanciere agente su un centro di massa posto tra l’asse comune e l’estremità di coda.

La Richiedente ha verificato che per l’operatore è immediato percepire visivamente la rottura di un filo ed individuarlo grazie all’estremità di testa del bilanciere che sporge dalla batteria/pluralità di bilancieri.

In un aspetto, il dispositivo di segnalazione comprende un circuito elettrico.

In un aspetto, nella seconda posizione, ciascuno dei bilancieri chiude o apre un contatto di detto circuito.

In un aspetto, nella seconda posizione, ciascuno dei bilancieri innesca un segnale di allarme.

In un aspetto, nella seconda posizione, ciascuno dei bilancieri innesca un segnale di blocco dell’impianto o di almeno parte di detto impianto.

Con l’aggettivo “motorizzato” utilizzato precedentemente si intende che il rullo svolgitore, la superficie di trasporto e detta almeno una delle superfici di trasporto contrapposte è ciascuno collegato a e mosso da un rispettivo motore o a/da un motore comune a più elementi, ad esempio tramite una trasmissione.

Ulteriori caratteristiche e vantaggi appariranno maggiormente dalla descrizione dettagliata di una forma d’esecuzione preferita, ma non esclusiva, di un metodo e di un dispositivo per alimentare fili elastici in un impianto e processo per la produzione di articoli compositi a strati in accordo con la presente invenzione.

Breve descrizione dei disegni

Tale descrizione verrà esposta qui di seguito con riferimento agli uniti disegni, forniti a solo scopo indicativo e, pertanto, non limitativo, nei quali:

- la figura 1 mostra una vista schematica di un impianto per la produzione di articoli compositi a strati secondo la presente invenzione;

- la figura 2 mostra un dispositivo per alimentare fili secondo la presente invenzione e facente parte dell’impianto di figura 1;

- la figura 3 illustra un vita prospettica di alcuni elementi del dispositivo di figura 2;

- la figura 4 è una vista laterale ingrandita di un elemento facente parte del dispositivo di figura 2;

- la figura 5 è una vista laterale in sezione dell’elemento di figura 4;

- la figura 6 è una vista frontale dell’elemento di figure 4 e 5;

- la figura 7 è una vista dall’alto dell’elemento di figure 4, 5 e 6;

- la figura 8 è una vista laterale schematica di una diversa forma realizzativa di un dispositivo per alimentare fili.

Descrizione dettagliata di forme realizzative preferite dell’invenzione

Con riferimento alle allegate figure, con il numero di riferimento 1 è stato complessivamente indicato un impianto manifatturiero per la produzione di articoli 2 compositi a strati. L’impianto 1, illustrato come esempio preferito, è configurato per produrre pannolini 2. In altre forme realizzative non illustrate, l’impianto 1 può essere configurato per produrre altri tipi di articoli 2 igienico-sanitari, come ad esempio: assorbenti, pannoloni per adulti, salva-slip. In altre forme realizzative non illustrate, l’impianto 1 può essere configurato per produrre articoli di abbigliamento o accessori.

Nell’impianto 1, il confezionamento dei citati articoli 2 viene eseguito a partire da diversi semilavorati, tra i quali materiali in nastro 3 avvolti in bobine 4, come ad esempio polietilene, tessuto non tessuto, ovatta di cellulosa (tissue), e fili 5 avvolti in bobine 6, come ad esempio fili elastici formati da fibre sintetiche, preferibilmente di poliuretano (ad esempio noto con i nomi di Lycra®, Spandex, Elastam).

I materiali in nastro 3 ed i fili 5 sono alimentati in continuo attraverso l’impianto 1 lungo rispettivi percorsi e vengono uniti, sagomati, conformati e tagliati, etc., per dare origine ai citati articoli 2. Nell’esempio schematico illustrato in figura 1, l’impianto 1 comprende un primo settore 7 lungo il quale i materiali in nastro 3 ed i fili 5 sono fra loro uniti a formare un semilavorato continuo 8 alimentato lungo una direzione di trasporto “F”. Il semilavorato 8 è ruotato di 90° mentre avanza verso un secondo settore 9 nel quale è ritagliato/sagomato. In un terzo settore 10, il semilavorato 8 è piegato in due lungo una linea longitudinale e quindi, in un quarto settore 11, si eseguono saldature ed i singoli articoli/pannolini 2 sono separati gli uni dagli altri.

L’impianto 1 comprende una pluralità di porta-bobina 12 per le rispettive bobine 4 di materiali in nastro 3, una pluralità di porta-bobina 13 per le rispettive bobine 6 di fili elastici 5. Il primo settore 7 è provvisto di dispositivi di trasporto e rinvio che definiscono rispettivi percorsi per detti materiali in nastro 3 e per i fili elastici 5, e dispositivi di unione/incollaggio agenti lungo detti percorsi per unire tra loro detti materiali in nastro 3 con i fili elastici 5 e con ulteriori elementi e formare il semilavorato continuo 8. Il secondo settore 9 comprende dispositivi di trasporto e rinvio per il semilavorato continuo 8 e dispositivi di taglio e sagomatura. Il terzo settore 10 comprende anch’esso dispositivi di trasporto e rinvio e dispositivi di taglio e saldatura. Il quarto settore 11 comprende almeno un dispositivo di taglio configurato per tagliare detto semilavorato continuo 8 e separare gli articoli 2 compositi a strati (pannolini).

Nel primo settore 7, al fine di realizzare porzioni elastiche dei citati pannolini 2 (ad esempio poste in vita e/o in corrispondenza delle aperture per le gambe), una pluralità di detti fili elastici 5 paralleli sono inseriti tra ed uniti ad una coppia di materiali in nastro 3, per formare un semilavorato elastico in nastro 14 costituito dai due materiali in nastro 3 tra i quali sono incollati i fili elastici 5 (figure 2 e 3).

A tale scopo, il primo settore 7 è provvisto di un dispositivo 15 per alimentare i fili elastici 5 ed unirli al o ai materiale/i in nastro 3 (figura 2).

Tale dispositivo 15 per alimentare i fili elastici 5 comprende i citati porta-bobina 13 accoppiati a due rulli svolgitori motorizzati 16. Nella forma realizzativa illustrata, le bobine 6 dei fili elastici 5 poggiano sui due rulli svolgitori motorizzati 16. I due rulli svolgitori motorizzati 16 sono fatti ruotare, tramite almeno un motore ad essi connesso e non illustrato, in versi concordi e determinano la rotazione delle bobine 6 nel verso opposto e lo svolgimento dei rispettivi fili elastici 5. I fili elastici alimentati in parallelo sono qualche decina. Nella forma realizzativa illustrata, i fili elastici sono venticinque.

Più bobine 6 sono disposte affiancate e associate ad una coppia di rulli svolgitori motorizzati 16. Nelle figura 2 è visibile una sola bobina 6 perché le altre sono nascoste dietro a tale bobina 6. Possono essere inoltre presenti più coppie di rulli svolgitori motorizzati 16 (anche se in figura 2 ne è rappresentata solo una) e ciascuna coppia di rulli svolgitori motorizzati 16 è associata ad una pluralità di bobine 6 fra loro affiancate.

I fili elastici 5 provenienti dalle bobine 6 sono alimentati lungo percorsi paralleli e giacenti in un medesimo piano, come illustrato in figura 3. Nelle figure 2 e 4 è visibile un solo filo 5 perché gli altri sono nascosti dietro a tale filo 5.

Il dispositivo 15 per alimentare i fili elastici 5 comprende inoltre una coppia di rulli controrotanti 17. Un rullo principale 18 della coppia 17 è motorizzato, ovvero è collegato ad un motore, non illustrato, che ne causa la rotazione attorno ad un proprio primo asse “X”. Un rullo ausiliario 19 della coppia 17 è trascinato dal rullo principale 18 a ruota attorno ad un proprio secondo asse “Y” parallelo al primo asse “X”. Le superfici periferiche dei rulli 18, 19 della coppia 17 sono reciprocamente accostate e costituiscono, in una zona di reciproco contatto, una coppia di superfici di trasporto contrapposte.

Le superfici di trasporto contrapposte sono configurate per ricevere tra loro e per unire i fili elastici 5 paralleli con la coppia di materiali in nastro 3 mentre i fili 5 ed i materiali in nastro 3 avanzano paralleli tra dette superfici di trasporto contrapposte.

La coppia di rulli controrotanti 17 definisce pertanto una zona di unione dei fili 5 con i materiali in nastro 3.

A tale scopo, un erogatore di colla 20 è posizionato sopra alla coppia di rulli controrotanti 17 per intercettare i fili elastici 5 e depositarvi sopra adesivo prima che essi entrino in contatto con i materiali in nastro 3.

Un dispositivo di controllo 21 è disposto tra i due rulli svolgitori motorizzati 16 e la coppia di rulli controrotanti 17 e lungo il percorso dei fili elastici 5, in modo da intercettare detti fili elastici 5 (figura 2).

Il dispositivo di controllo 21 comprende un primo rullo 22 ed un secondo rullo 23 presentanti superfici periferiche reciprocamente accoppiate e definenti superfici di trasporto motorizzate. Nella forma realizzativa illustrata, il primo rullo 22 o rullo inferiore è motorizzato, ovvero è collegato ad un motore, non illustrato, che ne causa la rotazione attorno ad un proprio primo asse “Z”, mentre il secondo rullo 23 o rullo superiore è trascinato in rotazione dal primo rullo 22 attorno ad un rispettivo secondo asse “K”.

Il primo e secondo asse “X”, “Y” della coppia di rulli controrotanti 17 ed il primo e secondo asse “Z”, “K” del dispositivo di controllo 21 sono fra loro paralleli.

La superficie periferica del primo rullo 22 è metallica e la superficie periferica del secondo rullo 23 è in un materiale ad alto coefficiente di attrito radente, come gomma o silicone, ed un attuatore o un peso pressa il primo rullo 22 contro il secondo rullo 23. I fili elastici 5 paralleli passano tra il primo rullo 22 ed il secondo rullo 23 e sono avvolti per un arco di circonferenza di circa 20° attorno al primo rullo 22.

Il dispositivo di controllo 21 è configurato e/o programmato per regolare una velocità lineare delle proprie superfici di trasporto motorizzate, in modo da conferire ai fili elastici 5 un primo allungamento percentuale, lungo un primo tratto che si estende tra i rulli svolgitori motorizzati 16 o le bobine 6 ed il dispositivo di controllo 21, minore di un secondo allungamento percentuale, lungo un secondo tratto che si estende tra il dispositivo di controllo 21 e la coppia di rulli controrotanti 17.

Il dispositivo di controllo 21 è posizionato in prossimità della coppia di rulli controrotanti 17, in modo da ridurre al minimo la lunghezza del secondo tratto ed il tempo durante il quale i fili 5 sono sottoposti all’allungamento maggiore, necessario per ottenere le volute caratteristiche elastiche del semilavorato elastico in nastro 14.

Ad esempio, la lunghezza del primo tratto è maggiore di 10m mentre la lunghezza del secondo tratto è di circa 1m. Ad esempio, un rapporto tra la lunghezza del secondo tratto e la lunghezza del primo tratto è uguale a circa 0.1.

A tale scopo, una unità elettronica di controllo 24, schematicamente illustrata in figura 2, è operativamente collegata al dispositivo di controllo 21, ai rulli svolgitori motorizzati 16 ed alla coppia di rulli controrotanti 17, per regolarne le velocità relative.

L’unità elettronica di controllo 24 è configurata per regolare i rapporti tra:

� una prima velocità lineare “V1” dei rulli svolgitori 16 o delle bobine 6 (velocità periferiche dei rulli svolgitori 16 o delle bobine 6 che corrispondono alla velocità dei fili 5 che si svolgono dalle bobine 6 stesse);

� una seconda velocità lineare “V2” del primo rullo 22 e del secondo rullo 23 (velocità periferica di detti primo rullo 22 e secondo rullo 23 che corrisponde alla velocità dei fili 5 nei punti di contatto con detti rulli 22, 23);

� una terza velocità lineare “V3” della coppia di superfici di trasporto contrapposte (velocità periferica rullo principale 18 e del rullo ausiliario 19 della coppia 17 di rulli controrotanti che corrisponde alla velocità dei fili 5 e dei materiali in nastro 3 nei punti di contatto con detti rulli 18, 19).

Per mantenere il primo allungamento percentuale minore del secondo allungamento percentuale, la seconda velocità lineare “V2” è maggiore della prima velocità lineare “V1” e minore della terza velocità lineare “V3”.

Ad esempio, per fili elastici 5 in fibre poliuretaniche (Lycra®, Spandex, Elastam) che presentano un allungamento percentuale a rottura pari a circa il 500%, un rapporto tra la seconda velocità lineare “V2” e la prima velocità lineare “V1” è mantenuto pari a circa tre ed un rapporto tra la terza velocità lineare “V3” e la seconda velocità lineare “V2” è mantenuto pari a circa cinque.

In questo modo, il primo allungamento percentuale dei fili elastici 5 lungo il primo tratto è pari a circa il 200% ed il secondo allungamento percentuale dei fili elastici 5 lungo il secondo tratto è pari a circa il 400%. Un rapporto tra il primo allungamento percentuale ed il secondo allungamento percentuale è pari a circa 0.5 e un rapporto tra il primo allungamento percentuale l’allungamento percentuale a rottura di detto filo elastico è pari a circa 0.4. Un rapporto tra il secondo allungamento percentuale e l’allungamento percentuale a rottura di detto filo elastico è pari a circa 0.8.

In questo modo, i fili elastici 5 sono poco sollecitati nel lungo primo tratto di trasporto che dalle bobine 6 porta fino al dispositivo di controllo 21 e sono sottoposti ad elevati sforzi di trazione (necessari per accoppiare correttamente i fili 5 ai materiali in nastro 3 ed ottenere le volute proprietà elastiche) solo nel breve secondo tratto. Le possibili rotture dei fili 5 sono dunque concentrate nel breve secondo tratto e, se un filo elastico 5 si rompe in detto secondo tratto, il dispositivo di controllo 21 è in grado di trattenerlo tra detti primo rullo e secondo rullo 22, 23 (in gomma o silicone) e di rendere all’operatore molto semplice individuarlo e ripararlo.

Oltre al controllo operato dall’unità elettronica di controllo 24 o al posto del controllo operato dall’unità elettronica di controllo 24, i rapporti tra le citate velocità lineari “V1”, “V2”, “V3” può essere impostato meccanicamente scegliendo opportune dimensioni per i rulli svolgitori 16, il primo rullo e il secondo rullo 21, 22 del dispositivo di controllo 21 e la coppia di rulli controrotanti 17.

In una ulteriore forma realizzativa, non illustrata in dettaglio nelle allegate figure, una prima cella di carico è collocata appena a valle della bobina 6 di filo elastico ed è operativamente accoppiata a ciascun filo elastico 5 per misurare una tensione correlata al primo allungamento percentuale ed una seconda cella di carico è collocata appena a valle del dispositivo di controllo 21 ed operativamente accoppiata a ciascun filo elastico 5 per misurare una tensione correlata al secondo allungamento percentuale. L’unità elettronica di controllo 24 è configurata e/o programmata per regolare la prima velocità lineare V1 dei rullo svolgitori motorizzati 16 e/o la seconda velocità lineare V2 della superficie di trasporto motorizzata in funzione delle tensioni rilevate dalle celle di carico, in modo da conferire a ciascun filo elastico 5 detto primo allungamento percentuale e detto secondo allungamento percentuale.

Un dispositivo di segnalazione 25 della rottura dei fili 5 è operativamente posizionato tra il dispositivo di controllo 21 e la coppia di rulli controrotanti 17, ovvero dove è più probabile che i fili 5 si rompano.

Il dispositivo di segnalazione 25 comprende un corpo di supporto 26 vincolabile ad un telaio dell’impianto 1 ed una serie/batteria/pluralità di bilancieri 27 montati sul corpo di supporto 26, reciprocamente accostati ed oscillanti attorno ad un comune asse “J”. Nella forma realizzativa illustrata i bilancieri 27 sono venticinque, tanti quanti i fili 5 alimentati in parallelo.

Il corpo di supporto 26 comprende una base e due pareti laterali 28 montate sulla base e reciprocamente parallele e distanziate. Un albero 29 si estende ortogonale alle due pareti laterali 28 e presenta estremità opposte vincolate a dette pareti laterali 28. L’albero 29 è fisso rispetto a dette pareti laterali 28. I bilancieri 27 sono infulcrati sull’albero 29 in modo da poter oscillare in modo indipendente l’uno dall’altro, rispetto all’albero 29 ed attorno al comune asse “J” (che è l’asse principale dell’albero 29) e sono affiancati l’uno all’altro a formare una batteria.

Ciascuno dei bilancieri 27 presenta una sagoma appiattita e si estende ortogonale all’albero 29. Ciascuno dei bilancieri 27 comprende un’estremità di testa 30, configurata per entrare in contatto con un rispettivo filo 5 teso passante sopra a detti bilancieri 27, ed un’estremità di coda 31 opposta all’estremità di testa 30. Nella forma realizzativa illustrata, ciascuno dei bilancieri 27 presenta una sagoma ad L. Il tratto più lungo della L è attraversato dall’albero 29 e presenta l’estremità di coda 31. Il tratto più corto della L è rivolto in alto e definisce l’estremità di testa 30.

L’estremità di testa 30 di ogni bilanciere 27 presenta una scanalatura 32 o tacca aperta verso l’alto e configurata per accogliere un tratto di un rispettivo filo 5 ed a fungere da guida per il filo 5.

Una distanza tra linee mediane di due estremità di testa 30 adiacenti è pari alla distanza tra due fili 5 adiacenti ed è ad esempio uguale a circa 10mm.

Il dispositivo di segnalazione 25 comprende una prima barra 33 montata sul telaio di supporto 26 e al di sotto delle estremità di testa 30 della serie di bilancieri 27. La prima barra 33 si estende ortogonale alle due pareti laterali 28 e presenta estremità opposte vincolate a dette pareti laterali 28. La prima barra 30 è fissa rispetto a dette pareti laterali 28. Il dispositivo di segnalazione 25 comprende una seconda barra 34 montata sul telaio di supporto 26 e al di sotto delle estremità di coda 31 della serie di bilancieri 27. La seconda barra 34 si estende ortogonale alle due pareti laterali 28 e presenta estremità opposte vincolate a dette pareti laterali 28. La seconda barra 34 è fissa rispetto a dette pareti laterali 28.

L’albero 29, la prima barra 33 e la seconda barra 34 sono collegati a o fanno parte di un circuito elettrico, eventualmente collegato all’unità elettronica di controllo 24. Ad esempio, il circuito elettrico è formato dall’albero 29, dalla seconda barra 34 e da ciascun bilanciere 27. I bilancieri 27 sono elettricamente in contatto con l’albero 29. L’albero 29, la prima barra 33 e la seconda barra 34 sono elettricamente isolati da tutta la struttura dell’impianto 1. L’albero 33 è isolato e senza nessun collegamento elettrico.

La prima barra 33 e la seconda barra 34 svolgono anche una funzione di finecorsa per i bilancieri 27 che sono liberi di oscillare attorno all’albero 29.

In particolare, ciascuno dei bilancieri 27 può oscillare, indipendentemente dagli altri, tra una prima posizione, in cui l’estremità di testa 30 è abbassata per azione del filo 5 teso posto nella scanalatura 32 di detta estremità di testa 30, ed una seconda posizione, in cui l’estremità di testa 30 è sollevata in assenza di detto filo 5 teso e sotto l’azione del peso stesso del bilanciere 27. Il peso agisce su un centro di massa del bilanciere 27 posto tra l’asse comune “J” e l’estremità di coda 31. La distribuzione della massa di ciascun bilanciere 27 è infatti tale da portare e mantenere detto bilanciere 27 nella seconda posizione in assenza del filo 5 teso agente sull’estremità di testa 30.

Nella prima posizione (figura 4), il bilanciere 27 poggia contro la prima barra 33, il circuito è aperto e l’impianto 1 funziona. Nella seconda posizione (figura 5), il bilanciere 27 ruota per gravità e poggia contro la seconda barra 34 chiudendo così il circuito elettrico tra l’albero 29, il bilanciere 27 e l’albero 34 ed arrestando cosi l’impianto 1 o almeno parte di esso.

Più in dettaglio, nella normale condizione operativa dell’impianto 1, quando tutti i fili elastici 5 sono presenti ed integri, tutti i bilancieri 27 sono trattenuti nelle rispettive prime posizioni dai fili 5 stessi, come illustrato nelle figure 2 e 4.

Se e quando un filo 5 si spezza, il rispettivo bilanciere 27 si sposta ruotando nella seconda posizione chiudendo il circuito elettrico. Tale contatto innesca un segnale di blocco dell’impianto 1, o di almeno parte di detto impianto 1, ed eventualmente anche un segnale di allarme, ad esempio sonoro e/o visivo. Il dispositivo di segnalazione 25 costituisce pertanto anche un sistema di sicurezza automatico all’impianto 1.

L’operatore, guardando il dispositivo di segnalazione 25, può immediatamente rendersi conto di quale filo 5 si è rotto perché il rispettivo bilanciere 27 è nella seconda posizione, con l’estremità di testa 30 che sporge verso l’alto ed è in grado di ripararlo e riporlo nella scanalatura 32 riportando il bilanciere 27 nella prima posizione.

Nel caso i fili 5 siano in numero inferiore rispetto ai bilancieri 27, i bilancieri 27 non utilizzati sono disposti nella seconda posizione ma sono resi elettricamente inattivi ponendo un anello di materiale isolante, ad esempio polimerico, tra l’estremità di coda 31 di ciascuno di detti bilancieri 27 inattivi e la seconda barra 34.

Il dispositivo di segnalazione 25 descritto può essere impiegato anche in altri tipi di impianto in cui una pluralità di fili sono alimentati in parallelo, come ad esempio un impianto per la produzione dei fili stessi. In figura 8, il dispositivo di segnalazione 25 è posto tra due schiere di bobine. Una prima schiera di bobine 5 dalle quali i fili 5 si svolgono ed una seconda schiera di bobine 6 sulle quali i fili 5 sono avvolti. Il dispositivo di segnalazione 25 è posto tra le due schiere e lungo il percorso di detti fili 5, più o meno elastici.

Elementi

1 Impianto per la produzione di articoli compositi a strati

2 Articolo composito a strati

3 Materiale in nastro

4 Bobina di materiale in nastro

5 Filo

6 Bobina di filo

7 Primo settore dell’impianto

8 Semilavorato continuo

9 Secondo settore dell’impianto

10 Terzo settore dell’impianto

11 Quarto settore dell’impianto

12 Porta-bobina per bobina di materiali in nastro

13 Porta-bobina per bobina di filo

14 Semilavorato elastico in nastro

15 Dispositivo per alimentare fili elastici

16 Rullo svolgitore motorizzato

17 Coppia di rulli controrotanti

18 Rullo principale della coppia di rulli controrotanti

19 Rullo ausiliario della coppia di rulli controrotanti

20 Erogatore di colla

21 Dispositivo di controllo

22 Primo rullo del dispositivo di controllo

23 Secondo rullo del dispositivo di controllo

24 Unità elettronica di controllo

25 Dispositivo di segnalazione della rottura di fili 26 Corpo di supporto

27 Bilancieri

28 Pareti laterali

29 Albero

30 Estremità di testa

31 Estremità di coda

32 Scanalatura

33 Prima barra

34 Seconda barra

F Direzione di trasporto

X Primo asse del rullo principale

Y Secondo asse del rullo ausiliario

Z Primo asse del primo rullo

K Secondo asse del secondo rullo

J Asse comune dei bilancieri

V1 prima velocità lineare

V2 seconda velocità lineare

V3 terza velocità lineare

Claims

RIVENDICAZIONI 1. Metodo per alimentare fili elastici in un processo per la produzione di articoli compositi a strati, comprendente: alimentare almeno un filo (5) elastico lungo un percorso sviluppantesi da una bobina (6) di detto filo (5) elastico fino ad una zona di unione con almeno un materiale in nastro (3); in cui alimentare detto almeno un filo (5) elastico lungo detto percorso comprende: conferire a detto almeno un filo (5) elastico un primo allungamento percentuale lungo un primo tratto di detto percorso estendentesi tra la bobina (6) ed una zona di controllo; conferire a detto almeno un filo (5) elastico un secondo allungamento percentuale lungo un secondo tratto di detto percorso estendentesi tra la zona di controllo e la zona di unione; in cui il secondo allungamento percentuale è maggiore del primo allungamento percentuale ed una lunghezza del primo tratto è maggiore di una lunghezza del secondo tratto.
2. Metodo secondo la rivendicazione 1, in cui un rapporto tra il primo allungamento percentuale ed il secondo allungamento percentuale è maggiore di o uguale a 0.1 e minore di o uguale a 0.9, preferibilmente maggiore di o uguale a 0.5 e minore di o uguale a 0.7.
3. Metodo secondo la rivendicazione 1 o 2, in cui un rapporto tra il primo allungamento percentuale ed un allungamento percentuale a rottura di detto filo elastico è minore di 0.8, preferibilmente minore di 0.6.
4. Metodo secondo una delle rivendicazioni da 1 a 3, in cui un rapporto tra la lunghezza del secondo tratto e la lunghezza del primo tratto è maggiore di o uguale a 0.02 e minore di o uguale a 0.5, preferibilmente maggiore di o uguale a 0.05 e minore di o uguale a 0.2.
5. Metodo secondo una delle rivendicazioni da 1 a 4, in cui la lunghezza del secondo tratto è minore di 1m, preferibilmente minore di 0.5m.
6. Metodo secondo una delle rivendicazioni da 1 a 5, in cui gli articoli compositi a strati (2) sono articoli igienico-sanitari, preferibilmente scelti dal gruppo comprendente: assorbenti, pannolini, pannoloni per adulti, salva-slip; in cui si prevede di alimentare una pluralità di fili elastici, preferibilmente un numero di fili elastici maggiore di dieci, preferibilmente decine di fili elastici.
7. Dispositivo per alimentare fili elastici in un impianto per la produzione di articoli compositi a strati, comprendente: almeno un porta-bobina (13) per almeno un filo (5) elastico avvolto in una bobina (6) ed almeno un rullo svolgitore motorizzato (16) associato al porta-bobina (13); una coppia di superfici di trasporto contrapposte configurate per ricevere tra loro e per unire almeno un materiale in nastro (3) con detto almeno un filo (5) elastico svolto dalla bobina (6); un dispositivo di controllo (21) comprendente almeno una superficie di trasporto motorizzata; in cui la superficie di trasporto motorizzata è operativamente disposta tra il rullo svolgitore motorizzato (16) e la coppia di superfici di trasporto contrapposte per agire sul filo (5) elastico estendentesi tra il rullo svolgitore motorizzato (16) e la coppia di superfici di trasporto contrapposte; in cui il dispositivo di controllo (21) è configurato e/o programmato per regolare una velocità lineare della superficie di trasporto motorizzata in modo da conferire a detto almeno un filo (5) elastico un primo allungamento percentuale, tra il rullo svolgitore motorizzato (16) ed il dispositivo di controllo (21), minore di un secondo allungamento percentuale, tra il dispositivo di controllo (21) e la coppia di superfici di trasporto contrapposte.
8. Dispositivo secondo la rivendicazione 7, in cui il dispositivo di controllo (21) comprende un primo rullo (22) ed un secondo rullo (23) presentanti superfici periferiche reciprocamente accoppiate e definenti detta almeno una superficie di trasporto motorizzata; in cui almeno uno di detti primo rullo (22) e secondo rullo (23) è motorizzato.
9. Dispositivo secondo la rivendicazione 8, in cui la superficie periferica del primo rullo (22) è metallica e la superficie periferica del secondo rullo (23) è in gomma o viceversa.
10. Impianto per la produzione di articoli compositi a strati, preferibilmente per la produzione di articoli igienico-sanitari, comprendente almeno un dispositivo per alimentare fili elastici (15) secondo una delle rivendicazioni da 7 a 9 e/o operante secondo il metodo di una o più delle rivendicazioni da 1 a 6.