IT201600103903A1 - Macchina e metodo perfezionati di imballaggio in pellicola estensibile di prodotti alimentati a gruppi o singolarmente - Google Patents

Description

MACCHINA E METODO PERFEZIONATI DI IMBALLAGGIO IN PELLICOLA ESTENSIBILE DI PRODOTTI ALIMENTATI A GRUPPI O

SINGOLARMENTE

La presente invenzione si riferisce ad una macchina e metodo perfezionati di imballaggio in pellicola estensibile di prodotti alimentati a gruppi o singolarmente.

Nel campo dell’imballaggio di prodotti di vario tipo alimentati a gruppi, quali ad esempio bottiglie, scatole di vario formato, ecc, attualmente si usa per lo più una pellicola di materiale plastico di tipo termoretraibile trattata da una macchina apposita. Tale pellicola viene avvolta attorno al prodotto o gruppo di prodotti, ivi saldata e tagliata a misura e poi inserita in un forno di termoretrazione che stabilizza la confezione così realizzata, trattenendo stabilmente i prodotti al suo interno.

Una tale tecnica comporta un certo costo per il materiale plastico di un certo spessore, un costo dovuto all’energia usata per la termoretrazione nonché un costo di impianto richiedendo la presenza di una macchina di imballaggio e di un relativo forno di termoretrazione ad essa associato. Non da ultimo si ha un ulteriore incremento dei costi a causa dei rilevanti tempi per giungere alla confezione di prodotti finita termoretratta.

Alternativamente per l’imballaggio si usa una pellicola di materiale plastico estensibile che viene attorno ai prodotti. I prodotti sono suddivisi in gruppi e selettivamente avvolti in corrispondenza di una unità di avvolgimento. In questa unità di avvolgimento una bobina di pellicola plastica estensibile è portata in rotazione attorno ai prodotti portati da un nastro trasportatore o una rulliera e ad avvolgimento terminato la confezione così ottenuta viene scaricata. In questa unità di imballaggio genera qualche problema il taglio della pellicola una volta avvolta attorno ai prodotti e il riposizionamento della pellicola per essere pronta ad avvolgere un successivo nuovo gruppo i prodotti da imballare.

In particolare tale problematica è sentita nel caso di una avvolgitrice ad anello che risulta particolarmente veloce e funzionale.

Scopo generale della presente invenzione è quello di realizzare una macchina perfezionata di imballaggio in pellicola estensibile di prodotti alimentati a gruppi che sia in grado di risolvere gli inconvenienti sopra citati della tecnica nota in una maniera estremamente semplice, economica e particolarmente funzionale.

Altro scopo della presente invenzione è quello di realizzare una macchina di imballaggio che possa funzionare in modo pressoché continuo ad elevata velocità senza interventi alcuni di taglio e infilaggio del film che avvolge i gruppi di prodotti, eliminando ogni tipo di arresto in fase di confezionamento e funzionando in modo pressoché automatico.

Altro scopo della presente invenzione è quello di realizzare una macchina di imballaggio di prodotti che utilizzando una pellicola estensibile abbatta anche i costi relativi al materiale di confezionamento.

Altro scopo della presente invenzione è quello di realizzare un metodo di imballaggio che possa funzionare in modo pressoché continuo ad elevata velocità senza interventi alcuni di taglio e infilaggio del film che avvolge i gruppi di prodotti, eliminando ogni tipo di arresto in fase di confezionamento e funzionando in modo pressoché automatico.

Gli scopi suddetti vengono conseguiti da una macchina e da un metodo realizzati secondo le rivendicazioni indipendenti e le sottorivendicazioni che seguono.

Le caratteristiche strutturali e funzionali del presente trovato ed i suoi vantaggi nei confronti della tecnica conosciuta risulteranno ancora più chiari ed evidenti da un esame della descrizione seguente, riferita ai disegni schematici allegati, che mostrano un esempio di attuazione del trovato stesso. Nei disegni:

- la figura 1 è una vista in pianta dall’alto che illustra una macchina perfezionata di imballaggio in pellicola estensibile di prodotti secondo l’invenzione; - le figure 2, 3 e 4 sono viste prospettiche della macchina di imballaggio in pellicola estensibile di prodotti di figura 1 priva del trasportatore di scarico; - la figura 5 è un particolare ingrandito di quanto mostrato in figura 4 con evidenziato il gruppo a pinza a effetto vuoto in posizione estratto e ruotato;

- le figure 6, 7 e 8 sono viste in alzata laterale della macchina in corrispondenza del gruppo avvolgitore e del gruppo pinza in tre diverse posizioni operative di riposo, presa e taglio;

- le figure 9 e 10 sono due viste ingrandite in alzata frontale di estremità della pinza in posizione di presa e in posizione di taglio;

- le figure 11 e 12 sono viste prospettiche del solo gruppo a pinza in posizione di riposo e rispettivamente in posizione di presa;

- la figura 13 mostra una vista dal basso del gruppo a pinza in posizione di presa;

- la figura 14 mostra un particolare ingrandito del gruppo a pinza di figura 13;

- le figure 15 e 16 mostrano una viste di assieme di una ulteriore forma di realizzazione del gruppo avvolgitore disposta nella macchina della presente invenzione e di un particolare ingrandito.

Con riferimento alle figure viene mostrata una macchina perfezionata di imballaggio in pellicola estensibile di prodotti alimentati a gruppi, quali bottiglie, scatole o altri oggetti, o singolarmente quale singolo prodotto 11, macchina indicata nel suo complesso con 10.

Si deve considerare che a monte di questa macchina 10 i singoli prodotti 11 possono essere disposti ordinati, ad esempio su un certo numero di file, allineati e affiancati oppure quale singolo prodotto. Da qui in avanti si parla di “prodotto 11” anche quando sono più prodotti. Pertanto il prodotto 11 è fatto avanzare sino ad un trasportatore 12 di alimentazione della macchina di imballaggio, ad esempio a nastro.

La macchina dell’invenzione comprende essenzialmente il trasportatore 12 di alimentazione del prodotto 11, un gruppo posizionatore 13 del prodotto, un gruppo avvolgitore con film 14 del prodotto singolo o in gruppi e un trasportatore di scarico 15, posto in uscita dal gruppo avvolgitore 14, ad esempio a nastro.

In sintesi, il prodotto 11 proveniente da una movimentazione a monte o caricato manualmente si presenta sul trasportatore a nastro 12 in ingresso. Il trasportatore a nastro 12 può essere in linea (non mostrato) o a 90° (come nell’esempio illustrato) rispetto al gruppo posizionatore lineare 13. Così il prodotto 11 arrivato sul trasportatore a nastro 12 in corrispondenza del gruppo posizionatore 13 è spostato all’interno del gruppo avvolgitore 14 spingendo contemporaneamente il prodotto 11 che è stato avvolto al ciclo precedente sul trasportatore a nastro di uscita 15 che così confezionato lo scarica. Una volta completato il posizionamento del prodotto da avvolgere inizia il ciclo di avvolgimento. La capacità di produzione di riferimento, che dipende anche dalla tipologia del prodotto, può essere di circa 10-12 pacchi/min.

Più in particolare, a valle del trasportatore a nastro 12 e prima del gruppo avvolgitore 14 è disposta una struttura a ponte che riceve il prodotto 11 da avvolgere per creare la confezione o pacco finale. Tale struttura a ponte prevede una mensola 16 disposta a sbalzo ad estendersi da una intelaiatura portante 17, secondo la direzione di avanzamento del prodotto 11. La mensola 16 collega il trasportatore a nastro 12 con il successivo gruppo avvolgitore 14. Coppie di barre di guida laterali 38, anch’esse a sbalzo a realizzare la struttura a ponte, mantengono in linea il prodotto 11, compatti e ordinati se sono più di uno.

La mensola 16 disposta a sbalzo dalla intelaiatura 17 è tale da permettere che al disotto di essa possa disporsi traslando un gruppo a pinza a effetto vuoto 18. La mensola 16 inoltre è tale da agevolare lo scorrimento della pellicola quando, una volta avvolta sul prodotto, si sfila dalla mensola stessa prima di essere espulsa tramite il gruppo posizionatore 13.

La mensola 16 viene a disporsi come detto in prossimità del gruppo avvolgitore 14. Il gruppo avvolgitore 14 comprende un telaio 19, disposto a cavaliere rispetto al prodotto 11 disposto sulla mensola.

Il gruppo avvolgitore ad anello 14 comprende un anello o ralla 20 che è rotante rispetto a rulli di guida 21, disposti sul telaio 19. Tale anello 20 è disposto in un piano perpendicolare alla direzione di avanzamento del prodotto 11. Un motoriduttore 22 solidale al telaio 19 comanda la rotazione dell’anello 20 mediante un rullo di attrito di comando 23.

Sull’anello 20 è montato solidale un porta bobina 24 per una bobina 25 di pellicola di materiale plastico estensibile. A questo porta bobina 24 è associato un supporto 26 di un rullo gommato di tensionamento 27 ed una coppia di rulli di rinvio 28 per la pellicola. La tensione della pellicola in svolgimento può essere regolabile ad esempio tramite un freno (non mostrato) che agisce direttamente su tale rullo gommato di tensionamento 27.

Durante il processo di avvolgimento della pellicola attorno al prodotto 11 l’anello rotante 20 ruota per un numero di giri programmabile per consentire la deposizione della corretta quantità di pellicola.

Come anticipato, secondo la presente invenzione il film o pellicola estensibile in prossimità del gruppo avvolgitore 14 è trattenuto da un gruppo a pinza a effetto vuoto 18. Tale gruppo a pinza a effetto vuoto 18 è spostabile da una posizione estesa al disotto della mensola 16 recante il prodotto 11 da avvolgere o avvolto (figura 7) ad una posizione retratta di riposo (figura 6) dopo aver rilasciato il film avvolto sul prodotto. Infatti il gruppo a pinza a effetto vuoto 18 si ritrae rilasciando il film dopo che l’anello di avvolgimento 20 ha effettuato più di un giro in modo da fissare il film al prodotto o prodotti 11. Durante l’ultimo di questi giri il gruppo a pinza 18 ritorna fuori e al passaggio del film lo aspira trattenendolo (figura 9), oltre a tagliarlo con una lama calda portata a contatto del film tramite un movimento rotativo (figure 8 e 10).

Più precisamente, il gruppo a pinza a effetto vuoto 18, mostrato in maggior dettaglio nelle figure da 11 a 14, comprende un profilato tubolare cavo 29. In tale profilato tubolare cavo 29 è fatto il vuoto e grazie alla presenza inferiormente di fori o settori 30 di aspirazione trattiene il film in posizione di presa. Lateralmente il profilato tubolare cavo 29 porta una lama di taglio 31 per il film medesimo. Tale tubolare cavo 29 e conseguentemente la lama di taglio 31 possono essere fatti ruotare attorno ad un asse orizzontale 32 in modo tale da effettuare l’azione di taglio.

Il profilato tubolare cavo 29 come mostrato in figure 11 e 12 viene spostato tra una posizione di riposo e rispettivamente una posizione di presa tramite un attuatore lineare, quale un cilindro 40.

Una tubazione 41 collega il profilato tubolare cavo 29 ad una pompa del vuoto (non mostrata) realizzando così la aspirazione dai suddetti fori o settori 30 per il lembo di film da bloccare.

Il movimento di rotazione al profilato tubolare cavo 29 per portare la lama di taglio 31 ad agire sul film tagliandolo viene attuato da una leva a squadra 42 comandata da un attuatore 43, quale un cilindro.

La figura 13 mostra una vista dal basso del gruppo a pinza in posizione di presa. In tale posizione il profilato tubolare cavo 29 è estratto tramite il cilindro 40 e portato in posizione di presa in cui i fori o settori 30 sono pronti per bloccare il film.

La figura 14 mostra un particolare ingrandito del gruppo a pinza di figura 13 in cui si rilevano meglio i fori o settori 30, nonché la lama di taglio 31.

Il funzionamento di una macchina secondo la presente invenzione risulta essere il seguente.

Il trasportatore 12 di alimentazione dei prodotti 11, costituito ad esempio da un nastro in polipropilene a basso attrito, consente lo scivolamento del prodotto o prodotti 11 durante la fase di spinta verso il gruppo avvolgitore 14. Il nastro è movimentato con motore asincrono gestito da inverter. L’inverter è presente allo scopo di regolare velocità, accelerazione e decelerazione in funzione al prodotto da avvolgere.

Il prodotto o prodotti 11 traslano sul nastro 12 e sono intercettati da una fotocellula 35 che è disposta trasversalmente al nastro 12. Quando questa fotocellula 35 viene liberata in seguito all’avanzamento del prodotto 11 il nastro 12, se necessario, decelera portandosi a una velocità adeguata al prodotto 11 e si arresta quando il prodotto 11 intercetta uno dei due sensori capacitivi 36 posti su un riscontro di estremità 33. Le velocità di rotazione sono programmabili da pannello e le velocità di avanzamento, variabili 0 – 20 mt/min programmabili direttamente sugli inverter.

A questo punto il prodotto 11 è pronto per essere caricato nel gruppo avvolgitore 14 dal gruppo posizionatore 13.

Il gruppo posizionatore 13, ad esempio, è costituito da un attuatore telescopico 39 ad asse lineare che mediante uno spintore 34 sposta il prodotto 11 all’interno del gruppo avvolgitore 14 al disopra della mensola 16. L’attuatore telescopico 39 è ad esempio movimentato da un motore sincrono. La corsa dell’attuatore è di circa 1000mm, nel posizionamento è sufficiente una precisione di /- 5mm. La velocità di avanzamento dipende dal prodotto 11 da movimentare, il ritorno a velocità massima in modo da portare in posizione il prodotto successivo 11 nel più breve tempo possibile. Il gruppo posizionatore 13 può essere completato, a seconda del prodotto da avvolgere, con sistemi pneumatici per guidare o tenere fermo il prodotto durante la spinta. La velocità di avanzamento è di 0-40mt/min.

Quando il prodotto 11 è posizionato correttamente al disotto dell’anello 20 del gruppo avvolgitore 14, il lembo iniziale del film è trattenuto dal gruppo a pinza a effetto vuoto 18. Infatti il lembo iniziale del film è aspirato e trattenuto del vuoto creato all’interno del profilato tubolare cavo 29.

In tale condizione inizia la rotazione dell’anello di avvolgimento 20 e il gruppo pinza si ritrae permettendo un saldo avvolgimento del film sui prodotti 11 e in figura 6 si mostra la posizione retratta dal gruppo a pinza 18.

Poi l’anello 20 effettuato più di un giro in modo da fissare saldamente il film al prodotto o prodotti 11. Durante l’ultimo di questi giri il gruppo a pinza 18 ritorna fuori (figura 8) e al passaggio del film lo aspira trattenendolo (figura 9) disponendosi in posizione di presa (vedere anche figura 12).

Una volta effettuata la presa, il gruppo a pinza 18 è comandato a ruotare così da tagliare il film con la lama calda 31 che viene portata a contatto del film proprio tramite il citato movimento rotativo (figure 5, 8 e 10). La confezione realizzata dal film avvolto viene spostata in avanti dai prodotti 11 da confezionare che vengono spinti in avanti al disotto del gruppo avvolgitore 14 dal gruppo posizionatore 13, come detto in precedenza. Tale spinta dispone la confezione sul trasportatore a nastro di uscita 15 che così confezionato lo scarica (figura 1).

E il ciclo si ripete ogni volta.

Si deve notare come la macchina della presente invenzione dotata di un siffatto gruppo a pinza 18 lavora molto velocemente e consente di evitare fermate nel lavoro senza necessitare di un posizionamento del lembo iniziale del film da avvolgere.

Il taglio infatti avviene una volta che il film è stato bloccato sul gruppo a pinza 18 e in tal modo contemporaneamente alla generazione di un prodotto confezionato si realizza il bloccaggio del lembo iniziale del film da avvolgere su un successivo prodotto da confezionare.

E’ interessante rilevare come in una tale macchina si realizza anche un nuovo metodo di confezionamento.

Infatti si attua un metodo di imballaggio in pellicola estensibile di prodotti 11 alimentati singolarmente o a gruppi tramite un gruppo posizionatore 13.

In primo luogo si realizza una fase di avviare in linea o trasversalmente un prodotto o una pluralità di prodotti 11 ordinati ad una stazione di alimentazione.

Poi tale prodotto o prodotti è avviato tramite un gruppo posizionatore 13 al disopra di una mensola 16 disposta al disotto di un gruppo avvolgitore 14.

Poi si realizza una fase di afferrare un lembo iniziale del film di avvolgimento tramite un gruppo a pinza 18 spostato al disotto della mensola 16 portante il prodotto o prodotti 11.

La fase successiva è quella di avviare l’avvolgimento del film attorno ai prodotti 11 a cui fa seguito una fase di rilasciare il film in avvolgimento trattenuto dal gruppo a pinza dopo almeno un primo giro del film attorno ai prodotti 11 e retrarre il gruppo a pinza al disotto della mensola 16.

Terminati i giri di avvolgimento di film programmati attorno ai prodotti 11, portare nuovamente il gruppo a pinza 18 estratto da una posizione di riposo sino ad una posizione estratta al disotto della mensola 16 portante il prodotto o prodotti 11.

Attuare il gruppo a pinza 18 in aspirazione a trattenere un lembo del film avvolto e subito dopo ruotare detto gruppo a pinza 18 sino a portare una lama 31 ad esso solidale a tagliare un lembo finale del film avvolto attorno ai prodotti 11.

Segue una fase di spostare detti prodotti avvolti ad una successivo nastro di scarico e contemporaneamente collocare altri prodotti da avvolgere al disopra della mensola 16 al disotto del gruppo avvolgitore 14 ripetendo una fase precedente.

E ripetere poi le successive fasi già proposte.

Una caratteristica rilevante della macchina r del metodo dell’invenzione risiede nel fatto di poter effettuare un avvolgimento continuo di un prodotto o una pluralità di prodotti a realizzare una confezione senza alcuna interruzione.

Questo avviene grazie alla previsione del gruppo a pinza che consente sia un taglio della coda del film che un trattenimento della testa del film.

Ciò permette di evitare arresti della macchina e permette di realizzare e evacuare rapidamente e in continuo confezioni di prodotti avvolti.

Infine, le figure 15 e 16 mostrano una viste di assieme di una ulteriore forma di realizzazione del gruppo avvolgitore disposta nella macchina della presente invenzione e di un particolare ingrandito. In tale esempio si nota come la macchina consenta anche di avvolgere più fardelli alla volta realizzando confezioni affiancate. Il porta bobina 24 in questo caso porta più bobine 25 di pellicola di materiale plastico estensibile, nell’esempio non limitativo in numero di tre.

Una volta realizzato l’avvolgimento con la macchina e il metodo già esposti in precedenza si realizzano più confezioni finali dei fardelli. Si utilizza a tal fine un gruppo a pinza a settori multipli che permette di trattenere diversi lembi delle singole bobine 25. I fardelli di prodotti 11 prespaziati vengono portati al disotto del gruppo avvolgitore 14 con un apposito accessorio montato sullo spintore 34.

Naturalmente, le forme della struttura per la realizzazione di una macchina e un metodo della presente invenzione possono essere diverse da quelle mostrate a solo titolo di esempio non limitativo nei disegni, come pure diversi possono essere i materiali e le modalità di assemblaggio.

L’ambito di tutela della presente invenzione è definito dalle rivendicazioni allegate.

Claims (10)

1. RIVENDICAZIONI 1. Macchina perfezionata di imballaggio in pellicola estensibile di prodotti (11) alimentati a gruppi o singolarmente, comprendente un trasportatore (12) di alimentazione del prodotto (11), un gruppo posizionatore (13) del prodotto, un gruppo avvolgitore con film (14) del prodotto singolo o in gruppi e un trasportatore di scarico (15), posto in uscita dal gruppo avvolgitore 14,, in cui detto gruppo avvolgitore (14) è un avvolgitore ad anello comprendente un anello o ralla (20) rotante rispetto a rulli di guida (21), disposti su un telaio portante (19), ove detto anello (20) è disposto in un piano perpendicolare alla direzione di avanzamento del prodotto (11), caratterizzata dal fatto che al disotto di detto gruppo avvolgitore (14) è prevista una mensola (16) disposta a sbalzo ad estendersi secondo detta direzione di avanzamento del prodotto 11 e che collega detto trasportatore (12) di alimentazione a detto gruppo avvolgitore (14), al disotto di detta mensola (16) essendo disposto un gruppo a pinza a effetto vuoto (18) che è spostabile alternativamente e selettivamente da posizione retratta di riposo ad una posizione estesa di presa del film e di taglio del film.
2. 2. Macchina secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che detto gruppo a pinza a effetto vuoto (18) comprende un tubolare cavo (29) provvisti inferiormente di fori o settori (30) di aspirazione per trattenere il film in posizione di presa.
3. 3. Macchina secondo la rivendicazione 1 o 2, caratterizzata dal fatto che detto gruppo a pinza a effetto vuoto (18) porta una lama di taglio (31) per il taglio del film medesimo.
4. 4. Macchina secondo una o più delle precedenti rivendicazioni da 1 a 3, caratterizzata dal fatto che detto gruppo a pinza a effetto vuoto (18) è ruotabile tra una posizione di presa film e una posizione di taglio film.
5. 5. Macchina secondo una o più delle precedenti rivendicazioni da 1 a 4, caratterizzata dal fatto che detto gruppo a pinza a effetto vuoto (18) è determinato a spostarsi tra dette due posizioni da un attuatore (40) ed è determinato a ruotare da un secondo attuatore (43), essendo inoltre collegato ad una pompa del vuoto.
6. 6. Macchina secondo una o più delle precedenti rivendicazioni da 1 a 5, caratterizzata dal fatto che su detto anello di detto gruppo avvolgitore (14) è montato solidale un porta bobina (24) per almeno una bobina (25) di pellicola di materiale plastico estensibile, a detto porta bobina (24) essendo associato un supporto(26) di un rullo gommato di tensionamento (27) ed una coppia di rulli di rinvio (28) per la pellicola.
7. 7. Macchina secondo la rivendicazione 6, caratterizzata dal fatto che detto porta bobina (24) supporta una pluralità di bobine (25) distanziate tra loro.
8. 8. Macchina secondo la rivendicazione 7, caratterizzata dal fatto che detto gruppo a pinza (18) è a settori multipli per permettere di trattenere i diversi lembi delle singole bobine (25) disposte su detto porta bobina (24).
9. 9. Macchina secondo una o più delle precedenti rivendicazioni da 1 a 5, caratterizzata dal fatto che detto trasportatore (12) di alimentazione del prodotto (11) è un trasportatore a nastro 1disposto in linea o a 90° rispetto a detto gruppo posizionatore lineare (13).
10. 10. Metodo perfezionato di imballaggio in pellicola estensibile di prodotti (11) alimentati a gruppi o singolarmente comprendente le fasi di: - avviare in linea o trasversalmente un prodotto o una pluralità di prodotti (11) ordinati ad una stazione di alimentazione; - spingere detto prodotto o prodotti (11) tramite un gruppo posizionatore (13) al disopra di una mensola (16) disposta al disotto di un gruppo avvolgitore (14); - realizzare una fase di afferraggio di un lembo iniziale del film di avvolgimento tramite un gruppo a pinza a effetto vuoto (18) disposto al disotto della mensola (16) portante il prodotto o prodotti (11); - avviare l’avvolgimento del film attorno al prodotto o prodotti (11), rilasciare il film in avvolgimento trattenuto da detto gruppo a pinza dopo almeno un primo giro del film attorno al prodotto o prodotti (11) e retrarre il gruppo a pinza al disotto della mensola (16); - terminati i giri di avvolgimento di film programmati attorno al prodotto o prodotti (11), portare nuovamente il gruppo a pinza (18) estratto da una posizione di riposo sino ad una posizione estratta al disotto della mensola 16 portante il prodotto o prodotti 11; - attuare il gruppo a pinza (18) in aspirazione a trattenere un lembo del film avvolto e subito dopo ruotare detto gruppo a pinza (18) sino a portare una lama di taglio (31) ad esso solidale a tagliare un lembo finale del film avvolto attorno al prodotto o prodotti (11); - spostare detto prodotto o prodotti (11) avvolti ad una successivo nastro di scarico (15) e contemporaneamente collocare altri prodotti da avvolgere al disopra della mensola (16) al disotto del gruppo avvolgitore 14 ripetendo una fase precedente; - ripetere poi le successive fasi già proposte.