IT201600110622A1 - Apparecchiatura di imballaggio a pellicola plastica con bilanciamento dinamico - Google Patents

Description

APPARECCHIATURA DI IMBALLAGGIO A PELLICOLA PLASTICA CON BILAN-CIAMENTO DINAMICO

DESCRIZIONE

Campo dell'invenzione

La presente invenzione ha per oggetto un'apparecchiatura di imballaggio di singoli colli per mezzo di una pellicola sottile di materiale plastico estensibile. Qui e nel seguito si parla sempre di singoli colli, anche se ciascuno di essi può ovviamente comporsi di una pluralità di più piccole unità (scatole, sacchetti, bottiglie, riunite insieme.

In particolare, l'invenzione riguarda un'apparecchiatura per l'imballaggio con pellicola plastica estensibile ad asse orizzontale.

Tecnica antecedente

E' noto l'uso di effettuare l'imballaggio di colli con un avvolgimento di pellicola sottile di materiale plastico.

Una delle tecniche impiegate è quella che fa ricorso a materiale plastico termoretraibile; questa soluzione è relativamente costosa, sia per il costo proprio della pellicola di materiale plastico, sia per il costo dell'impianto, che utilizza un forno di retrazione, sia per i relativi costi energetici.

Una tecnica alternativa è quella che fa ricorso a pellicola sottile di materiale plastico estensibile; questa pellicola rappresenta complessivamente un costo inferiore e l'apparecchiatura per eseguire l'imballaggio non comporta consumi energetici paragonabili a quelli d'uso di un forno.

In particolare, quest'ultima tecnica si realizza su macchine che avvolgono i colli da imballare con una o più spirali di pellicola estensibile, preferibilmente prestirata. L'operazione di avvolgimento avviene definendo una rotazione relativa di una bobina di pellicola plastica intorno al collo da imballare, eventualmente spostando la bobina lungo un asse di movimento per determinare spire di avvolgimento distribuite lungo un certo asse. Di conseguenza l'avvolgimento può avvenire secondo un asse verticale (per esempio nei tradizionali fasciapallet), lungo il quale è disposto eretto il carico da imballare, oppure secondo un asse orizzontale, lungo il quale i colli da imballare vengono fatti avanzare. In quest'ultimo caso, ciascun collo viene alimentato alla stazione di imballaggio lungo un nastro trasportatore od una rulliera, arrestato nella stazione di imballaggio dove viene avvolto dalla pellicola, e poi fatto proseguire sul nastro trasportatore della linea d'imballaggio.

Secondo la tecnica nota, per l'esecuzione deiravvolgimento con asse orizzontale, è previsto di porre una bobina di pellicola plastica in rotazione intorno ad un asse orizzontale. In particolare, una bobina di alimentazione della pellicola di materiale plastico è montata girevole su un carrello, il quale viene fatto muovere lungo una guida circolare, disposta nella stazione d'imballaggio secondo un piano orientato perpendicolarmente alla linea di alimentazione dei colli e che abbraccia un nastro trasportatore.

Nella stazione d'imballaggio, il collo è sostenuto unicamente su mezzi di guida a sbalzo (tipicamente una mensola ed eventuali rotaie di contenimento laterale) che raccordano il tratto di alimentazione del trasportatore con un tratto di allontanamento.

Pertanto, alla rotazione di detto carrello porta-bobina, la pellicola che si svolge dalla relativa bobina esegue un avvolgimento intorno al collo, andando a formare più spire, l'una sull'altra, man mano che il collo avanza lungo l'asse orizzontale; così, anche detti mezzi di guida a sbalzo vengono presi dalle spire dell'avvolgimento. Una volta completato l'avvolgimento, il collo viene sospinto verso la linea di allontanamento, facendo sfilare longitudinalmente le spire di pellicola estensibile dai mezzi di guida a sbalzo: a tal fine, questi mezzi di guida sono conformati e strutturati in modo tale da favorire lo sfilamento del collo imballato.

Una apparecchiatura esemplificativa di questo tipo è descritta nel brevetto italiano No 1.422.210.

Poiché la bobina è piuttosto pesante, la sua rotazione intorno aN'asse di avvolgimento comporta inevitabilmente forze inerziali eccentriche che creano problemi di vibrazioni e di sollecitazioni alla macchina avvolgitrice. E' noto pertanto di prevedere masse di controbilanciamento sullo stesso carrello porta-bobina, tipicamente in una posizione diametralmente opposta alla bobina.

Questa disposizione, di per se semplice e facile da mettere in opera, non è esente da inconvenienti. Infatti, man mano che la bobina si svolge, il suo peso ovviamente diminuisce; per conseguenza, il contrappeso riuscirà ad equilibrare perfettamente la bobina solo per una condizione specifica di funzionamento, ma in tutte le altre condizioni (quando è più carica o più scarica) rimane uno sbilanciamento variabile nella macchina.

Problema e descrizione sommaria dell'invenzione

Problema alla base dell'invenzione è pertanto quello di proporre una apparecchiatura di imballaggio che risolva questo problema e che, in particolare, sia in grado di equilibrare in modo dinamico il peso della bobina di pellicola plastica, adattandosi al suo peso mano a mano che questo diminuisce per effetto del progressivo consumo della pellicola nella formazione dell'imballaggio.

Questo problema viene risolto attraverso le caratteristiche menzionate in termini essenziali nella rivendicazione principale allegata. Le rivendicazioni subordinate descrivono caratteristiche preferenziali dell'invenzione. Breve descrizione dei disegni

Ulteriori caratteristiche e vantaggi dell'invenzione risulteranno comunque meglio evidenti dalla seguente descrizione dettagliata di alcune forme di esecuzione preferite, date a puro titolo esemplificativo e non limitativo ed illustrate nei disegni allegati, nei quali:

fig. 1 è una vista schematica in alzato frontale di un dispositivo di equilibratura secondo l'invenzione, con parti asportate;

fig. 2A è una vista schematica analoga a quella di fig. 1, di un dettaglio di una forma di esecuzione alternativa della presente invenzione;

fig. 2B è una vista schematica in pianta dall'alto del dettaglio di fig.

2 A; e

Fig. 3 è una vista schematica analoga a quella di fig. 1, di una ulteriore forma di esecuzione della presente invenzione.

Descrizione dettagliata di una preferita forma di esecuzione

Come illustrato nello schema di fig. 1, una apparecchiatura d'imballaggio a pellicola estensibile comprende un percorso circolare 1 sul quale è vincolato il movimento di un carrello porta-bobina 4. Il percorso cir colare 1 è definito da una rotaia circolare sulla quale corrono ruote solidali ad un telaio rotante oppure, più tipicamente, è definito da una pluralità di ruote in posizione fissa che agiscono da cuscinetti per un telaio anulare o ralla la sulla quale è fissato il carrello porta-bobina 4. Una opportuna motorizzazione (non mostrata) è destinata a porre in movimento il carrello portabobina 4 lungo il percorso circolare 1.

In questo tipologia di macchina, il percorso circolare 1 è disposto in un piano verticale (piano del disegno) che è perpendicolare, o sostanzialmente perpendicolare, all'asse di avanzamento orizzontale di un collo C da imballare, che avanza lungo un nastro trasportatore o una rulliera 2.

Una pellicola di materiale plastico d'imballaggio viene alimentata da una bobina 3: quest'ultima è montata sul carrello 4 ed avanza lungo il percorso circolare 1, per esempio nella direzione indicata dalla freccia F. A seguito di questo movimento circolare della bobina 3, la pellicola L viene distribuita in più spire sul collo C.

Quando sia possibile od appropriato, il collo C viene fatto anche avanzare contemporaneamente alla rotazione della bobina 3, in modo che la pellicola si distribuisca lungo l'asse orizzontale.

Secondo la tecnica nota, in posizione diametralmente contrapposta al carrello 4, rispetto al centro di rotazione del percorso circolare 1, è previsto un contrappeso 5 che ha la funzione di equilibrare il peso dell'insieme di bobina 3 e carrello 4. Più precisamente, dato che si tratta di un contrappeso fisso, esso ha una massa adeguata a bilanciare l'insieme di carrello 4 e bobina 3 in una condizione predefinita, per esempio con la bobina 3 piena o scarica a metà.

Secondo la caratteristica fondamentale della presente invenzione, si prevede - in ausilio o al posto del contrappeso fisso 5 - un gruppo di equilibratura dinamico, montato anch'esso in movimento sul percorso circolare 1, solidalmente in rotazione con il carrello 4.

Più precisamente, questo gruppo di equilibratura è costituito da almeno un contrappeso mobile e da mezzi atti muovere questo contrappeso secondo almeno una componente di movimento secondo la direzione (o la sua tangente) del percorso circolare 1, in avvicinamento o rispettivamente in allontanamento da detta bobina 3.

Secondo una prima variante di esecuzione dell'invenzione, illustrata in fig. 1, questo gruppo di equilibratura è costituito da una coppia di serbatoi 6, 7 per un liquido di contrappeso, i cui volumi interni sono collegati ad una pompa di circolazione 8 tramite due rispettivi tratti di tubazione 9 e 10. I due serbatoi 6 e 7 sono posti distanziati lungo il percorso circolare 1, in modo che uno dei due 6 sia più vicino alla bobina 3 rispetto all'altro 7.

La pompa di circolazione 8 è in grado di trasferire il liquido contenuto nel sistema di serbatoi, per esempio olio minerale o altro fluido a maggiore densità, dal serbatoio 6 al serbatoio 7, o viceversa. Come si comprende, questo liquido - quando opportunamente scelto, in qualità e quantità, in modo da avere complessivamente un peso paragonabile a quello di carrello 4 e bobina 3 - è in grado di assumere la funzione di contrappeso mobile, spostabile a seconda delle esigenze di equilibratura momentanee. Supponendo di porre il primo serbatoio 6 molto vicino alla bobina 3 (come illustrato in fig. 1) ed il secondo serbatoio molto vicino al contrappeso fisso 5, si può configurare il gruppo di equilibratura in modo che il fluido contenuto abbia una massa equivalente a quella della pellicola plastica caricata sulla bobina e il contrappeso 5 abbia un peso equivalente a quello del carrello e della bobina scarica. In questo modo, la massa del fluido può essere trasferita nel secondo serbatoio 7 quando la bobina è nuova e progressivamente spostata nel primo serbatoio man mano che la bobina si scarica, sino alla condizione in cui il liquido è distribuito equamente tra i due serbatoi.

Ovviamente esistono anche altre configurazioni possibili.

E' però da notare che, secondo l'invenzione, l'azione di equilibratura dinamica avviene sostanzialmente spostando una massa - in questo caso un fluido - con una movimento che abbia una importante componente in direzione del percorso circolare 1. Ciò implica il vantaggio di non spostare masse in direzione radiale al percorso circolare, ciò che introdurrebbe delle complessità non gradite, in particolare un incremento di ingombri che implicherebbe riconfigurazioni complessive per non interferire con altri elementi meccanici esterni al percorso circolare 1.

In fig. 2 è illustrata una prima variante esecutiva. In questa forma di esecuzione, sono previste masse rigide 11, 12 collocate in posizioni contrapposte rispetto al contrappeso fisso 5 e montate mobili in direzioni contrapposte lungo il percorso circolare 1 o una sua linea tangente, in avvicinamento od allontanamento dal contrappeso 5. A questo scopo, il sistema di equilibratura dinamico è ancora installato su un telaio - per esempio la ralla la - in rotazione solidale con il carrello porta-bobina 4, con le masse rigide 11 e 12 montate scorrevoli su tale telaio per mezzo di rispettivi pattini o rotaie di scorrimento Ila e 12a. Il corpo delle due masse 11 e 12 è attraversato da un foro che alloggia mezzi a chiocciola filettata (non visibili nel disegno) atti ad impegnarsi con una corrispondente asta filettata di comando, rispettivamente llb e 12b. Queste aste di comando llb e 12b presentano filettature contrapposte, destrorsa e sinistrorsa, e sono impegnate con le estremità opposte di un albero di comando di un motore 13, per mezzo di giunti cardanici 14.

La rotazione del motore 13 comanda la rotazione dei due giunti cardanici 14 e quindi delle due aste filettate llb e 12b. Per via delle due filettature contrapposte, il medesimo senso di rotazione delle due aste produce il movimento in direzioni opposte delle due masse 11 e 12, per tramite degli accoppiamenti con le rispettive chiocciole filettate, cioè in reciproco allontanamento o rispettivamente avvicinamento.

Disponendo il motore 13 in posizione diametralmente opposta al carrello porta-bobina 4, è possibile avvicinare o allontanare dalla bobina 3 la copia di masse fisse 11 e 12, così da compensare la riduzione di massa della bobina 3 e riequilibrare il sistema in rotazione.

E' da notare altresì che l'azione di riequilibratura avviene spostando le masse 11, 12 con un movimento avente una componente preponderante nella direzione del percorso circolare 1.

Una terza forma di esecuzione è schematizzata in fig. 3. In questo caso la costruzione è simile a quella della seconda forma di esecuzione. Un motore 15 - posizionato diametralmente opposto al carrello porta-bobina 4, eventualmente adiacente ad una coppia di contrappesi fissi 16 - comanda in rotazione due contrapposte porzioni di albero motore 15a e 15b che agiscono (sempre con accoppiamento vite/madrevite) su un meccanismo a masse oscillanti. In particolare, due masse mobili 17 e 18 sono montate su un cinematismo (non mostrato in dettaglio) che ne guida uno spostamento su rispettivi archi di cerchio FI ed F2 con centro in punti fissi, su due lati opposti del motore 15, preferibilmente coincidenti con le posizioni dei contrappesi fissi 16.

E' da notare che, anche qui, l'azione di riequilibratura avviene avvicinando ed allontanando le masse mobili 17 e 18 alla bobina 3, lungo un percorso che, almeno per una sua componente principale, si distende in direzione parallela al percorso circolare 1.

Come si comprende facilmente dalla descrizione, il sistema secondo l'invenzione permette di conseguire perfettamente gli scopi esposti nelle premesse. Si è fornito infatti un gruppo di equilibratura dinamico che permette di mantenere il baricentro del complesso rotante - comprensivo almeno del telaio rotante (quale la ralla la) su cui sono installati il carrello 4 con la bobina 3 e lo stesso gruppo di equilibratura - sostanzialmente nel centro del percorso circolare 1 anche al variare della quantità di pellicola residente sulla bobina 3. Tale sistema non comporta inconvenienti perché limita fortemente ogni ingombro aggiuntivo in senso radiale al piano di rotazione.

S'intende comunque che l'invenzione non deve considerarsi limitata alle particolari disposizioni illustrate sopra, che costituiscono soltanto forme di esecuzione esemplificative di essa, ma che diverse varianti sono possibili, tutte alla portata di un tecnico del ramo, senza per questo uscire dall'ambito di protezione dell'invenzione stessa, come definito dalle rivendicazioni che seguono.

Claims (7)

1. RIVENDICAZIONI 1. Apparecchiatura di imballaggio con pellicola plastica, comprendente almeno un carrello porta-bobina (4) sul quale è alloggiata una bobina (3) di pellicola plastica, detto carrello porta-bobina (4) essendo predisposto mobile in rotazione su un percorso circolare (1), esteso su un piano verticale che intercetta una linea di movimentazione di colli sostanzialmente orizzontale, ed essendo inoltre solidale ad un telaio rotante (la) sul quale sono installate anche masse di bilanciamento per una equilibratura durante detta rotazione, caratterizzata da ciò che dette masse di bilanciamento sono parte di un gruppo di equilibratura comprendente almeno un contrappeso mobile rispetto a detto telaio rotante (la) e mezzi di guida e comando (6, 7, 8, 9, 10, Ila, llb, 12a, 12b, 14, 15, 15, 15b) atti a muovere detto contrappeso mobile secondo almeno una componente principale di movimento parallela a detto percorso circolare (1), in avvicinamento o rispettivamente in allontanamento da detta bobina (3).
2. 2. Apparecchiatura come in 1, caratterizzata da ciò che detto contrappeso mobile è un fluido e detti mezzi di guida e comando comprendono due serbatoi collocati uno (6) in prossimità e l'altro (7) lontano da detta bobina (3), una pompa (8) per fluido atta a trasferire detto fluido tra detti serbatoi (6, 7), mezzi a tubazione (9, 10) che collegano detti serbatoi (6, 7) a detta pompa (8).
3. 3. Apparecchiatura come in 1, caratterizzata da ciò che detto contrappeso mobile è in forma di una coppia di masse rigide (11, 12) montate scorrevoli su detto telaio (la) in direzioni contrapposte, di avvicinamento od allontanamento reciproco.
4. 4. Apparecchiatura come in 3, caratterizzata da ciò che dette masse rigide (11, 12) sono dotate di un corpo a chiocciola filettata e detti mezzi di guida e comando comprendono asta filettate (llb, 12b), comandate in rotazione da un motore (13), che si impegnano con detti corpi a chiocciola.
5. 5. Apparecchiatura come in 4, caratterizzata da ciò che dette aste fi Iettate (llb, 12b) presentano filettature opposte e ricevono il moto da estremità opposte di un singolo albero di comando di detto motore (13) mediante rispettivi giunti cardanici (14).
6. 6. Apparecchiatura come in 5, caratterizzata da ciò che dette masse rigide (11, 12) sono montate da due lati opposti di detto motore (13) su rispettive guide di scorrimento (Ila, 12a).
7. 7. Apparecchiatura come in 1, caratterizzata da ciò che detto contrappeso mobile è in forma di una coppia di masse rigide (17, 18) montate oscillanti in senso opposto (FI, F2), su due archi di cerchio aventi centro in punti fissi, dai due lati opposti di un motore di comando (15).