ITPC980005A1

ITPC980005A1 - DOSING EQUIPMENT IN PARTICULAR FOR THE TWO-COMPONENT DIADHESIVE MIXING FOR COUPLING MACHINES.

Info

Publication number: ITPC980005A1
Authority: IT
Inventors: Giordano Villa; Leonardo Gasparini
Original assignee: Giordano Villa; Leonardo Gasparini
Priority date: 1998-04-06
Filing date: 1998-04-06
Publication date: 1999-10-06
Also published as: IT1305219B1

Description

APPARECCHIATURA DOSATRICE IN PARTICOLARE PER LA MISCELAZIONE DI ADESIVO BICOMPONENTE PER MACCHINE ACCOPPIATRICI DOSING EQUIPMENT IN PARTICULAR FOR THE MIXING OF TWO-COMPONENT ADHESIVE FOR LAMINATING MACHINES

La presente invenzione propone un'apparecchiatura dosatrice prevista, in particolare, per il dosaggio e la miscelazione di adesivo bicomponente dei tipo utilizzato nelle macchine accoppiatrici per unire due film, L'apparecchiatura dosatrice secondo l'invenzione comprende una coppia di dispositivi erogatori costituiti ciascuno da due pompe disposte in serie, delle quali quella a monte ha una portata superiore rispetto a quella a valle, in modo che quest'ultima risulti sempre perfettamente piena, senza il rischio di intrusione di aria o simili, permettendo in tal modo di misurare e dosare con precisione la quantità di materiale erogato. The present invention proposes a metering apparatus provided, in particular, for the metering and mixing of two-component adhesive of the type used in laminating machines for joining two films. The metering apparatus according to the invention comprises a pair of dispensing devices each consisting of two pumps arranged in series, of which the upstream one has a higher flow rate than the downstream one, so that the latter is always perfectly full, without the risk of air intrusion or the like, thus allowing to measure and dose precisely the quantity of material dispensed.

Preferibilmente le pompe utilizzate sono del tipo ad ingranaggi e almeno una di esse è provvista di un trasduttore, ad esempio un sensore di prossimità, che rileva il passaggio dei denti della pompa e genera un segnale funzione del volume di liquido erogato. Preferably the pumps used are of the gear type and at least one of them is provided with a transducer, for example a proximity sensor, which detects the passage of the pump teeth and generates a signal which is a function of the volume of liquid delivered.

Questo sensore è collegato ad un inverter che controlla il motore di azionamento delle pompe per variarne la velocità quando necessario. Come detto sopra, l'apparecchiatura dosatrice secondo l'invenzione è particolarmente adatta ad essere utilizzata in unione a macchine accoppiatrici. This sensor is connected to an inverter that controls the pump drive motor to change the speed when necessary. As stated above, the metering apparatus according to the invention is particularly suitable for use in conjunction with laminating machines.

Si tratta di macchine nelle quali due film, provenienti da bobine separate, vengono uniti per mezzo di un sottilissimo strato di adesivo, mentre avanzano ad una velocità di qualche metro al secondo. These are machines in which two films, coming from separate reels, are joined by means of a very thin layer of adhesive, while they advance at a speed of a few meters per second.

Questa tecnologia comporta notevoli problemi, dal momento che occorre spalmare uniformemente e con precisione uno strato di adesivo dello spessore di pochi micron, distribuendo una quantità di 1-2 grammi di adesivo per metro quadrato di film, mentre questo si muove ad una velocità di circa 3-5 metri al secondo. This technology involves considerable problems, since it is necessary to spread evenly and precisely a layer of adhesive with a thickness of a few microns, distributing an amount of 1-2 grams of adhesive per square meter of film, while this moves at a speed of approximately 3-5 meters per second.

A questo scopo fino ad alcuni anni or sono si utilizzava un adesivo diluito con solvente quale ad esempio toluolo, che però causa enormi danni dal punto di vista ecologico e che attualmente sta per essere abbandonato completamente. For this purpose, a solvent-diluted adhesive such as toluene was used until a few years ago, but this causes enormous damage from an ecological point of view and is currently being completely abandoned.

In seguito agli sviluppi raggiunti dalla tecnologia negli anni recenti, sta prendendo piede l'uso di adesivi senza solvente, in particolare adesivi bicomponenti costituiti da una resina che viene miscelata con un apposito catalizzatore immediatamente prima dell'applicazione al film. Following the developments achieved by technology in recent years, the use of solvent-free adhesives is gaining ground, in particular two-component adhesives consisting of a resin that is mixed with a suitable catalyst immediately before application to the film.

Gli adesivi senza solvente presentano però alcuni problemi, in quanto occorre rispettare condizioni molto precise durante la lavorazione. However, solvent-free adhesives present some problems, as very precise conditions must be respected during processing.

I componenti dell'adesivo devono infatti essere dosati con estrema precisione e miscelati perfettamente per ottenere un prodotto con le caratteristiche richieste di adesività e di viscosità ed impongono inoltre il rispetto di ben precisi tempi di lavorazione, per evitare il rischio che l'adesivo inizi a reticolare prima di essere applicato al film. The components of the adhesive must in fact be dosed with extreme precision and mixed perfectly to obtain a product with the required characteristics of adhesiveness and viscosity and also require compliance with very precise processing times, to avoid the risk that the adhesive begins to reticular before being applied to the film.

Nelle macchine accoppiatrici attuali, una delle quali è illustrata ad esempio nel brevetto europeo N. 0324892 a nome Nordmeccanica, l'adesivo una volta miscelato viene versato in un contenitore dal quale un rullo in acciaio preleva un sottile strato di materiale che a sua volta viene trasferito ad una successione di rulli che ruotano ciascuno ad una velocità maggiore del precedente, così che nel passaggio da un rullo all'altro lo spessore dello strato di adesivo diminuisce fino a raggiungere il valore richiesto. In current laminating machines, one of which is illustrated for example in the European patent No. 0324892 in the name of Nordmeccanica, the adhesive once mixed is poured into a container from which a steel roller takes a thin layer of material which in turn is transferred to a succession of rollers which each rotate at a higher speed than the previous one, so that in passing from one roll to another the thickness of the adhesive layer decreases until it reaches the required value.

E' chiaro che in queste condizioni occorre mantenere un perfetto controllo dei vari parametri, mantenendo costante la temperatura dell'adesivo, controllandone la viscosità ecc. It is clear that in these conditions it is necessary to maintain perfect control of the various parameters, keeping the temperature of the adhesive constant, controlling its viscosity, etc.

Tutto questo può dare un'idea degli enormi problemi che si incontrano, in quanto il risultato finale dipende in buona parte dalle caratteristiche dell'adesivo, a loro volta funzione di una perfetta proporzione fra i componenti che lo costituiscono. All this can give an idea of the enormous problems that are encountered, as the final result largely depends on the characteristics of the adhesive, which in turn is a function of a perfect proportion between its constituent components.

Per questa ragione fra le apparecchiature che vengono utilizzate in unione alle macchine accoppiatrici riveste una notevole importanza l'apparecchiatura che provvede ad usare e miscelare i componenti che costituiscono l'adesivo utilizzato per alimentare la macchina. For this reason, among the apparatuses that are used in conjunction with the laminating machines, the apparatus that uses and mixes the components that make up the adhesive used to feed the machine is of considerable importance.

Una buona miscelazione è di importanza fondamentale, anche perché una proporzione non perfetta fra le resina ed il catalizzatore fornisce un risultato scadente che non viene rilevato immediatamente ma solamente dopo che è stata prodotta una notevole quantità di materiale che dovrebbe quindi venire scartato. A good mixing is of fundamental importance, also because an imperfect proportion between the resin and the catalyst gives a poor result that is not detected immediately but only after a considerable amount of material has been produced which should therefore be discarded.

Per questa ragione è sentita, nel settore, l'esigenza di mezzi che permettano di controllare con precisione il rapporto tra i componenti che costituiscono l'adesivo e, a questo scopo, sono note apparecchiature che comprendono dosatori volumetrici del tipo ad erogazione discontinua, regolati da sistemi meccanici o elettromeccanici e collegati ai serbatoi di alimentazione dei due componenti. For this reason, the need is felt in the sector for means that allow to precisely control the ratio between the components that make up the adhesive and, for this purpose, apparatuses are known which include volumetric dosers of the discontinuous dispensing type, regulated by mechanical or electromechanical systems and connected to the supply tanks of the two components.

In particolare sono note apparecchiature che comprendono coppie di stantuffi che aspirano un volume predeterminato di ciascun componente dal rispettivo serbatoio e lo inviano ad apparecchiature miscelatrici che scaricano poi l'adesivo, miscelato, direttamente in macchina. In particular, apparatuses are known which comprise pairs of plungers which suck a predetermined volume of each component from the respective tank and send it to mixing equipment which then discharges the mixed adhesive directly into the machine.

La regolazione della quantità di materiale erogato viene controllata regolando opportune fine corse che limitano lo spostamento dei pistoni e quindi il volume di materiale trasferito. The adjustment of the quantity of material dispensed is controlled by adjusting suitable end strokes which limit the displacement of the pistons and therefore the volume of material transferred.

Si tratta di apparecchiature notevolmente complesse, di costo elevato, e che risultano ugualmente difficili da regolare con precisione e continuità. Inoltre trattandosi di dosatori di tipo discontinuo, eventuali imprecisioni nel dosaggio dei componenti vengono rilevate solamente dopo che questi sono stati completamente erogati e quindi alimentati alla macchina, con la conseguenza che occorre scartare tutta la dose di adesivo prodotto. These are remarkably complex equipment, of high cost, and which are equally difficult to adjust with precision and continuity. Furthermore, since they are discontinuous dosers, any inaccuracies in the dosage of the components are detected only after they have been completely dispensed and then fed to the machine, with the consequence that it is necessary to discard all the dose of adhesive produced.

Per ovviare ai problemi sopra indicati la presente invenzione propone un'apparecchiatura dosatrice per adesivo bicomponente che comprende una coppia di erogatori costituiti ciascuno da due pompe coilegate in serie. La pompa a monte preleva il componente da un serbatoio e lo alimenta alla pompa a valle, la quale provvedere a dosare ed erogare il prodotto. Ulteriore caratteristica dell'invenzione è costituita dal fatto che la pompa a monte ha una portata maggiore rispetto a quella a valle, per cui quest'ultima risulta sempre perfettamente piena, senza l'inclusione di aria o altri corpi estranei, per cui fornisce un'erogazione costante e precisa, tale da permettere di dosare esattamente i due componenti. To obviate the problems indicated above, the present invention proposes a dosing apparatus for two-component adhesive which comprises a pair of dispensers each consisting of two pumps connected in series. The upstream pump takes the component from a tank and feeds it to the downstream pump, which dosing and dispensing the product. A further feature of the invention is constituted by the fact that the upstream pump has a higher flow rate than the downstream one, so that the latter is always perfectly full, without the inclusion of air or other foreign bodies, so it provides a constant and precise dispensing, such as to allow the exact dosage of the two components.

La presente invenzione sarà ora descritta dettagliatamente, a titolo di esempio non limitativo, con riferimento alle figure allegate in cui: The present invention will now be described in detail, by way of non-limiting example, with reference to the attached figures in which:

• la figura 1 illustra schematicamente l'apparecchiatura dosatrice secondo l'invenzione; Figure 1 schematically illustrates the metering apparatus according to the invention;

• la figura 2 e una vista schematica laterale della stessa. Figure 2 is a schematic side view thereof.

Conformemente con l’invenzione, l'apparecchiatura dosatrice comprende una coppia di erogatori, indicati nel loro completo rispettivamente con 1 e 2 in figura 1 , destinati ad alimentare uno la resina e l'altro il catalizzatore che costituiscono l'adesivo. In accordance with the invention, the dosing equipment comprises a pair of dispensers, indicated in their entirety respectively with 1 and 2 in Figure 1, intended to feed one the resin and the other the catalyst that make up the adhesive.

Ciascun erogatore comprende un serbatoio 3 con il componente da dosare, un motore 4 che aziona un riduttore 5 a sua volta collegato ad una coppia di pompe 6 e 7. Each dispenser comprises a tank 3 with the component to be dosed, a motor 4 which drives a reducer 5 in turn connected to a pair of pumps 6 and 7.

Preferibilmente, ma non necessariamente, le pompe sono del tipo ad ingranaggi. Inoltre le pompe 6 e 7 avranno le pareti di testata delle camere in cui sono alloggiati gli ingranaggi in materiale ad elevata resistenza all’usura, ad esempio in acciaio temperato. Preferably, but not necessarily, the pumps are of the gear type. In addition, pumps 6 and 7 will have the head walls of the chambers in which the gears are housed in material with high wear resistance, for example in tempered steel.

La pompa 6, posta a monte, ha l'ingresso 7 collegato al serbatoio 3 tramite un condotto 8. The pump 6, located upstream, has inlet 7 connected to the tank 3 by means of a conduit 8.

L'uscita 9 della pompa 6 è collegata all'ingresso della pompa 7 tramite un condotto 10 sul quale è inserita una valvola di sovrapressione 11 la quale, quando la pressione all'interno del condotto 10 supera un valore predeterminato, devia parte del flusso proveniente dalla pompa 6 lungo un condotto 13 che ritorna al serbatoio 3. The outlet 9 of the pump 6 is connected to the inlet of the pump 7 by means of a duct 10 on which an overpressure valve 11 is inserted which, when the pressure inside the duct 10 exceeds a predetermined value, diverts part of the flow coming from the pump 6 along a pipe 13 which returns to the tank 3.

Alla pompa 7 è poi applicato un trasduttore di tipo noto 14, ad esempio un sensore di prossimità che rileva il passaggio dei denti dell'ingranaggio della pompa, permettendo così di rilevare, in funzione del numero di giri, la quantità di materiale erogato. A known type transducer 14 is then applied to the pump 7, for example a proximity sensor which detects the passage of the teeth of the pump gear, thus allowing to detect, as a function of the number of revolutions, the quantity of material dispensed.

I segnali del sensore 14 vanno ad un inverter 15 che controlla il funzionamento del motore 4. The signals of the sensor 14 go to an inverter 15 which controls the operation of the motor 4.

L'uscita 16 della pompa scarica i componenti in un dispositivo miscelatore di tipo noto, per ottenere l'adesivo da immettere in macchina. The outlet 16 of the pump discharges the components into a mixing device of a known type, to obtain the adhesive to be introduced into the machine.

L'erogatore 2 è analogo al precedente, con l'unica differenza che manca il sensore 14 con l'inverter 15. The dispenser 2 is similar to the previous one, with the only difference that the sensor 14 is missing with the inverter 15.

Conformemente con un ulteriore aspetto dell'invenzione il serbatoio 3 (vedi figura 2) è provvisto di una resistenza 17 atta a mantenere il contenuto alla temperatura richiesta. In accordance with a further aspect of the invention, the tank 3 (see Figure 2) is provided with a resistance 17 suitable for maintaining the contents at the required temperature.

II corpo del serbatoio, unitamente alle pompe ed al motoriduttore, sono poi preferibilmente contenuti dentro un involucro 18 in materiale termicamente isolante. The body of the tank, together with the pumps and the gearmotor, are then preferably contained within a casing 18 made of thermally insulating material.

Infine è prevista una centralina di controllo, indicata con 19, dotata di un temporizzatore e che permette, ad esempio durante la notte o i giorni di riposo, di attivare periodicamente il motore per far circolare il componente dal serbatoio alla pompa e di qui nuovamente al serbatoio, allo scopo di evitare fenomeni di decantazione o simili. Finally, there is a control unit, indicated with 19, equipped with a timer and which allows, for example during the night or on rest days, to periodically activate the motor to circulate the component from the tank to the pump and from here back to the tank. , in order to avoid decanting or similar phenomena.

Il tipo, la portata delle pompe e la velocità di rotazione potranno essere facilmente determinati con poche prove da un tecnico del settore. The type, the capacity of the pumps and the speed of rotation can be easily determined with a few tests by a technician in the sector.

Diversi test effettuati dai richiedenti hanno permesso di appurare che buoni risultati si ottengono utilizzando, per le pompe 6 e 7, pompe che a 1000 giri al minuto hanno una portata rispettivamente di 55 e di 33 litri al minuto. Various tests carried out by the applicants made it possible to ascertain that good results are obtained by using, for pumps 6 and 7, pumps which at 1000 rpm have a flow rate of 55 and 33 liters per minute respectively.

La velocità di rotazione e di conseguenza la portata delle pompe viene poi ridotta dai riduttori 5 secondo rapporti rispettivamente di 1:36 e 1:24 per la pompa che alimenta la resina e quella che alimenta il catalizzatore, li funzionamento avviene nel modo seguente: The speed of rotation and consequently the flow rate of the pumps is then reduced by the reducers 5 according to ratios of 1:36 and 1:24 respectively for the pump that feeds the resin and the one that feeds the catalyst.The operation takes place as follows:

una volta caricati i componenti dell'adesivo nei serbatoi 3 e determinata la portata e la proporzione nella quale questi componenti devono entrare a far parte della miscela, si avviano i motori 4 regolandone la velocità in modo noto. once the components of the adhesive have been loaded into the tanks 3 and the flow rate and the proportion in which these components must become part of the mixture determined, the motors 4 are started, adjusting their speed in a known way.

Da ciascun serbatoio viene aspirato il componente dalla pompa 6, la quale 10 dirige alla pompa 7 che ha una portata inferiore alla precedente. From each tank the component is sucked by the pump 6, which 10 directs to the pump 7 which has a lower flow rate than the previous one.

Si determina, di conseguenza, una certa sovrapressione che assicura che la pompa sia sempre perfettamente piena e che non venga aspirata aria dalla pompa 7, per cui si è sicuri della quantità di materiale che quest'ultima eroga, in funzione del numero di giri. Consequently, a certain overpressure is determined which ensures that the pump is always perfectly full and that no air is sucked in by the pump 7, so that one is sure of the quantity of material that the latter delivers, as a function of the number of revolutions.

11 materiale in eccesso proveniente dalla pompa 6 viene invece inviato, dalla valvola di sovrapressione 12, lungo il condotto 13 per essere riimmesso nel serbatoio 3. The excess material coming from the pump 6 is instead sent, by the overpressure valve 12, along the duct 13 to be reintroduced into the tank 3.

Alle due uscite 16 si ottiene, di conseguenza una portata di ciascun componente rilevabile e controllabile con notevole precisione. Consequently, at the two outlets 16 a flow rate of each component can be detected and controlled with considerable precision.

Effettuata una verifica dell'adesivo, se si rileva che la proporzione tra i componenti non è perfetta, e sufficiente variare la velocità del motore 4 dell'erogatore 1 , ed aggiustare di conseguenza la portata della rispettiva pompa 7, fino ad ottenere un adesivo con i componenti perfettamente dosati. Once the adhesive has been checked, if it is found that the proportion between the components is not perfect, it is sufficient to vary the speed of the motor 4 of the dispenser 1, and consequently adjust the flow rate of the respective pump 7, until an adhesive is obtained with the perfectly dosed components.

La resistenza 17, controllata da opportuni dispositivi di tipo noto che rilevano la temperatura all'interno del serbatoio, manterrà questa temperatura al valore richiesto e, durante i perìodi di fermo macchina, la centralina 19 provvederà periodicamente ad attuare le pompe per mantenere in circolazione il prodotto, onde evitare fenomeni di decantazione o altro. The resistance 17, controlled by suitable devices of known type which detect the temperature inside the tank, will keep this temperature at the required value and, during the periods of machine downtime, the control unit 19 will periodically activate the pumps to keep the product, in order to avoid decanting or other phenomena.

Un esperto del ramo potrà poi prevedere numerose modifiche e varianti, che dovranno pero ritenersi tutte comprese nell'ambito del presente trovato. A person skilled in the art can then foresee numerous modifications and variations, which must however be considered all included within the scope of the present invention.

Claims

CLAIMS 1) Dosing apparatus for adhesive for laminating machines, characterized by the fact of providing at least one dispenser consisting of two pumps connected in series, the upstream pump having a greater flow rate than the downstream pump.

2) Dosing apparatus for mixing two-component adhesive for laminating machines, characterized in that it provides two dispensing devices according to claim 1, one for each component of the adhesive.

3) Metering equipment according to claim 2, characterized in that in each dispenser the upstream pump has the inlet connected to the component tank and the outlet connected to the inlet of the downstream pump, being provided on the connection duct between said two pumps, an overpressure valve adapted to direct the excess material coming from the upstream pump towards a return pipe to the tank.

4) Metering apparatus according to each of the preceding claims, characterized in that it provides, on at least one of said dispensers, means suitable for detecting the revolutions of the pump, said means being connected to an inverter for controlling the speed of the motor.

5) Metering apparatus according to the preceding claims, characterized in that it provides thermostating means suitable for keeping the temperature inside said tank constant.

6) Metering apparatus according to the preceding claims, characterized in that said devices, with the possible exception of the motor, are contained inside a casing made of heat-insulating material.

7) Metering apparatus according to the preceding claims, characterized in that it provides timed means suitable for periodically activating the pumps to pick up the component from the respective tank and put it back into circulation by pumping it back into the tank itself.

8) Dosing equipment for mixing two-component adhesive for laminating machines as described and illustrated.