IT201800010782A1 - Macchina avvolgitrice - Google Patents

Description

Macchina avvolgitrice

L’invenzione concerne macchine avvolgitrici per avvolgere un carico con un film o pellicola di materiale plastico estensibile a freddo.

Le macchine avvolgitrici note comprendono un apparato di svolgimento che supporta una bobina dalla quale il film di materiale plastico viene svolto per essere avvolto attorno al carico in modo da formare una serie di fasce o bande generalmente aventi andamento elicoidale, grazie alla combinazione dei movimenti relativi, lineare e di rotazione, tra apparato di svolgimento e carico, quest’ultimo formato tipicamente da uno o più prodotti, ad esempio raggruppati su un pallet o bancale.

Nelle macchine avvolgitrici provviste di una tavola girevole di supporto del carico, quest’ultimo nel processo di avvolgimento è ruotato attorno ad un asse verticale, mentre l’apparato di svolgimento è movimentato verticalmente con moto alternato lungo un montante fisso della macchina avvolgitrice.

Nelle macchine avvolgitrici ad anello rotante orizzontale o a braccio rotante, il carico rimane statico durante l’avvolgimento, mentre l’apparato di svolgimento è movimentato rispetto a quest’ultimo sia in rotazione attorno ad un asse di avvolgimento verticale sia in traslazione lungo quest’ultimo. A questo scopo, l’apparato di svolgimento è fissato ad una struttura ad anello oppure ad un braccio girevolmente supportati da un telaio della macchina ed in modo da ruotare attorno al carico.

In particolare, nelle macchine avvolgitrici ad anello orizzontale l’apparato di svolgimento è fissato alla struttura ad anello, o anello rotante, che è girevolmente supportata da un telaio o carro di movimentazione in modo da ruotare attorno ad un asse di avvolgimento verticale. Il carro di movimentazione è a sua volta scorrevolmente fissato ad un telaio fisso della macchina avvolgitrice in modo da traslare parallelamente all’asse di avvolgimento verticale.

Nelle macchine avvolgitrici a braccio rotante l’apparato di svolgimento è scorrevolmente fissato al braccio in modo tale da essere movimentato linearmente lungo quest’ultimo, parallelamente all’asse di avvolgimento. In tal modo, in entrambe le tipologie di machine, l’apparato di svolgimento del film risulta mobile lungo, e attorno a, l’asse di avvolgimento mentre il carico da avvolgere rimane fisso.

L’apparato di svolgimento è generalmente provvisto di una coppia di rulli di prestiro, comprendente un rullo lento ed un rullo veloce, rispettivamente a monte e a valle con riferimento al movimento del film, per stirare e svolgere il film, e di uno o più rulli di guida per deviare il film verso il carico durante lo svolgimento.

Regolando opportunamente la differenza tra le velocità di rotazione dei due rulli di prestiro, è possibile stirare o allungare di una definita quantità, secondo una stabilita percentuale di prestiro o allungamento, il film in uscita dall’apparato di svolgimento prima che esso sia avvolto sul carico, per utilizzare al meglio il film e per cambiare le caratteristiche meccaniche del materiale plastico di quest’ultimo in funzione del carico da avvolgere. Regolando la velocità di rotazione dei rulli di prestiro è anche possibile variare la velocità di svolgimento del film dalla bobina ossia la velocità con cui il film esce dall’apparato di svolgimento. A tale scopo, l’apparato di svolgimento comprende un motore elettrico in grado di azionare in rotazione uno dei due rulli di prestiro che agisce da rullo motore (tipicamente il rullo veloce) e che aziona, tramite un gruppo di trasmissione meccanico, l’altro rullo di prestiro che funge da rullo condotto (tipicamente il rullo lento). In tal modo, tra il rullo veloce ed il rullo lento s’impone un fissato rapporto di trasmissione, in funzione del prestiro o allungamento che si desidera ottenere sul film.

Gli apparati di svolgimento possono essere anche dotati di una coppia di motori elettrici disposti per azionare separatamente ed indipendentemente i due rulli di prestiro, in modo da variare la percentuale di prestiro o di allungamento del film anche durante l’avvolgimento del carico.

Sono note macchina avvolgitrici ad anello rotante provviste di una coppia di apparati di svolgimento fissati alla struttura ad anello tra loro contrapposti per avvolgere più rapidamente e/o più saldamente il carico. Infatti, ad ogni giro di rotazione il carico può essere avvolto dai due film svolti e prestirati dai rispettivi apparati di svolgimento, i suddetti film sovrapponendosi sul carico, parzialmente o completamente, in funzione della velocità di traslazione della struttura ad anello lungo l’asse verticale. In tal modo, è possibile ridurre la durata del ciclo di avvolgimento del carico e/o aumentare il numero delle fasce o bande di film avvolte nell’unità di tempo per avere un avvolgimento più saldo e robusto del carico.

Similmente sono note macchine avvolgitrici provviste di una coppia di bracci rotanti tra loro contrapposti, ciascuno dei bracci provvisto di un rispettivo apparato di svolgimento. Queste macchine permettono una maggiore flessibilità di avvolgimento in virtù della possibilità di movimentare in modo separato ed indipendente i due apparati di svolgimento verticalmente lungo i rispettivi bracci.

Le suddette macchine avvolgitrici note, ad anello o a bracci, risultano tuttavia alquanto complesse e costose giacché richiedono due distinti apparati di svolgimento provvisti di rispettivi rulli di prestiro e di rinvio e di rispettivi motori per l’azionamento dei rulli di prestiro.

Uno scopo dell’invenzione è migliorare le macchine avvolgitrici note disposte per avvolgere un carico con un film di materiale plastico estensibile.

Un altro scopo è realizzare una macchina avvolgitrice che permetta di ridurre sensibilmente i tempi di avvolgimento di un carico e/o di realizzare avvolgimenti più saldi e compatti del carico.

Un ulteriore scopo è fornire una macchina avvolgitrice che consenta un’elevata versatilità e flessibilità del processo di avvolgimento.

Un altro scopo ancora è realizzare una macchina avvolgitrice semplice ed economica, avente funzionamento affidabile e preciso.

In un primo aspetto dell’invenzione è prevista una macchina avvolgitrice secondo la rivendicazione 1.

In un secondo aspetto dell’invenzione è previsto un metodo per avvolgere un carico secondo la rivendicazione 14.

L’invenzione potrà essere meglio compresa ed attuata con riferimento ai disegni in allegato che ne illustrano forme esemplificative e non limitative di attuazione, in cui:

- la figura 1 è una vista frontale di una macchina avvolgitrice dell’invenzione del tipo a braccio rotante provvista di un apparato di svolgimento del film;

- la figura 2 è una vista parziale ingrandita dell’apparato di svolgimento della macchina avvolgitrice di figura 1 con una seconda bobina di film disposta in una prima posizione operativa;

- la figura 3 è una vista laterale dell’apparato di svolgimento di figura 2;

- la figura 4 è una sezione trasversale secondo la linea IV-IV di figura 3;

- la figura 5 è una sezione longitudinale di un primo rullo di prestiro dell’apparato di svolgimento di figura 2;

- la figura 6 è un dettaglio ingrandito della sezione di figura 5;

- le figure 7 e 8 sono viste schematiche della macchina avvolgitrice di figura 1 con la seconda bobina di film dell’apparato di svolgimento disposta nella prima posizione operativa, in rispettive fasi di un ciclo di avvolgimento di un carico;

- le figure 9 e 10 sono viste schematiche della macchina avvolgitrice di figura 1 con la seconda bobina di film dell’apparato di svolgimento disposta in una seconda posizione operativa, in rispettive fasi di un ciclo di avvolgimento di un carico;

- la figura 11 è una vista frontale di una variante dell’apparato di svolgimento della macchina avvolgitrice di figura 1;

- le figure 12 e 13 sono viste schematiche di un’altra forma di realizzazione della macchina avvolgitrice dell’invenzione, in particolare del tipo ad anello rotante orizzontale, con la seconda bobina di film dell’apparato di svolgimento disposta nella prima posizione operativa, in rispettive fasi di un ciclo di avvolgimento di un carico; - le figure 14 e 15 sono viste schematiche della macchina avvolgitrice ad anello rotante orizzontale di figura 9 con la seconda bobina di film dell’apparato di svolgimento disposta nella seconda posizione operativa, in rispettive fasi di un ciclo di avvolgimento di un carico;

- la figura 16 è una vista schematica di un’ulteriore forma di realizzazione della macchina avvolgitrice dell’invenzione, in particolare del tipo ad anello rotante verticale, con la seconda bobina di film dell’apparato di svolgimento disposta nella prima posizione operativa;

- la figura 17 è una vista schematica di un’altra ulteriore forma di realizzazione della macchina avvolgitrice dell’invenzione, in particolare del tipo a tavola rotante, con la seconda bobina di film dell’apparato di svolgimento disposta nella prima posizione operativa.

Con riferimento alle figure da 1 a 4, è illustrata la macchina avvolgitrice 100 dell’invenzione disposta per avvolgere con uno o più film 51, 52, in particolare film o pellicole di materiale plastico estensibile a freddo, un carico 150, ad esempio formato da uno o più prodotti raggruppati su un pallet o bancale o paletta.

La macchina avvolgitrice 100 è provvista di mezzi di movimentazione 101 per movimentare parallelamente ad un asse di avvolgimento W un apparato di svolgimento 1 disposto per erogare i film 51, 52.

L’apparato di svolgimento 1 comprende un telaio di supporto 2 connesso ai mezzi di movimentazione 101 della macchina avvolgitrice 100 e disposti per supportare girevolmente attorno ad un primo asse X1 una prima bobina 61 di un primo film 51 e un primo rullo di prestiro 11 ed un secondo rullo di prestiro 12.

L’apparato di svolgimento 1 include, inoltre, mezzi di regolazione 3 atti a supportare almeno una seconda bobina 62 di un secondo film 52 girevolmente attorno ad un rispettivo secondo asse X2 e a movimentare detta seconda bobina 62 rispetto alla prima bobina 61 lungo una direzione di regolazione R parallela al primo asse X1 e al secondo asse X2, in particolare tra una prima posizione operativa A, in cui la seconda bobina 62 è sostanzialmente allineata alla prima bobina 61 con riferimento ad un piano di supporto 6 del telaio di supporto 2, ed una di una pluralità di seconde posizioni operative B, in cui la seconda bobina 62 è sfalsata rispetto alla prima bobina 61 con riferimento al piano di supporto 6.

L’apparato di svolgimento 1 comprende altresì rulli di guida 21, 22, 23 girevolmente fissati al telaio di supporto 2 e disposti per sovrapporre e guidare il primo film 51 e il secondo film 52 verso i rulli di prestiro 11, 12, questi ultimi essendo disposti per svolgere e stirare il primo film 51 e il secondo film 52 sovrapposti in corrispondenza di una rispettiva fascia di sovrapposizione L durante il processo di avvolgimento del carico 150, come meglio spiegato nel seguito della descrizione.

I mezzi di regolazione 3 comprendono un carrello 4 atto a supportare girevolmente la seconda bobina 62 ed una colonna di supporto 5 fissata al telaio di supporto 2 e disposta per supportare scorrevolmente il carrello 4 lungo la direzione di regolazione R in modo da variare una posizione della seconda bobina 62 rispetto alla prima bobina 61. Più precisamente, movimentando il carrello 4 lungo la colonna di supporto 5 è possibile posizionare la seconda bobina 62 tra la prima posizione operativa A ed una della pluralità di seconde posizioni operative B. Nella prima posizione operativa A la seconda bobina 62 è sostanzialmente allineata alla prima bobina 61 con riferimento ad un piano di supporto 6 del telaio di supporto 2, ossia è posta ad una medesima distanza da quest’ultimo, cosicché nel funzionamento il secondo film 52 è svolto e completamente sovrapposto al primo film 51 in corrispondenza dei rulli di prestiro 11, 12 ed in uscita dall’apparato di svolgimento 1. In una seconda posizione operativa B la seconda bobina 62 è invece sfalsata rispetto alla prima bobina 61 con riferimento al piano di supporto 6 cosicché nel funzionamento il secondo film 52 è svolto e parzialmente sovrapposto al primo film 51 in corrispondenza dei rulli di prestiro 11, 12 e in uscita dall’apparato di svolgimento 1. Ciascuna seconda posizione operativa B comporta una rispettiva larghezza o altezza della fascia di sovrapposizione L tra i due film 51, 52, selezionabile in base alla tipologia di carico e/o di avvolgimento da eseguire. Con la seconda bobina 62 disposta nella seconda posizione operativa A, la larghezza della fascia di sovrapposizione L è pari all’altezza o larghezza dei film 51, 52.

Il primo asse di rotazione X1 ed il secondo asse di rotazione X2 delle due bobine 61, 62 sono pressoché ortogonali al piano di supporto 6 al quale sono girevolmente fissati anche i rulli di prestiro 11, 12, i rulli di guida 21, 22, 23 ed un primo aspo 25, che supporta la prima bobina 61. Al piano di supporto 6 è altresì fissata la colonna di supporto 5.

Nella forma di realizzazione illustrata, il carrello 4 è movimentabile manualmente lungo la colonna di supporto 5, in particolare per regolare la sua distanza dal piano di supporto 6 del telaio di supporto 2, e l’apparato di svolgimento 1 comprende mezzi di bloccaggio 10 per bloccare il suddetto carrello 4 alla colonna di supporto 5 in una definita posizione, in modo da impedirne indesiderati spostamenti lungo la direzione di regolazione R. I mezzi di bloccaggio 10 comprendono, ad esempio, una vite di bloccaggio girevolmente fissata al carrello 4 ed agente sulla colonna di supporto 5. In particolare, la vite di bloccaggio è provvista ad un’estremità di un pomello mediante il quale può essere ruotata da un operatore per bloccare oppure sbloccare il carrello 4.

Il carrello 4 comprende una piattaforma 7 pressoché parallela al piano di supporto 6 e alla quale è girevolmente fissato un secondo aspo 26 che supporta la seconda bobina 62. Il carrello 4 comprende altresì una porzione di scorrimento 8 parallela alla colonna di supporto 5 alla quale è scorrevolmente connessa mediante guide di scorrimento lineari 9 di tipo noto e non descritte in dettaglio.

È altresì previsto in una versione della macchina avvolgitrice 100 non illustrata nelle figure, che i mezzi di regolazione 3 dell’apparato di svolgimento 1 siano disposti per supportare una pluralità di seconde bobine 62 di secondi film 52 e a tale scopo comprendano una pluralità di carrelli 4, ciascuno dei quali disposto per supportare girevolmente una rispettiva seconda bobina 61, ed una o più colonne di supporto 5 fissata a al telaio di supporto 2 e disposte per supportare scorrevolmente la pluralità di carrelli 4 lungo la direzione di regolazione R. in questa versione della macchina avvolgitrice i rulli di prestiro 11, 12 sono disposti per allungare o stirare una pluralità di film 51, 52 sovrapposti in corrispondenza di una rispettiva pluralità di fasce di sovrapposizione L, in particolare prima dell’ingresso in detta rulli di prestiro 11, 12.

Con particolare riferimento alle figure 5 e 6, ciascun rullo di prestiro 11, 12 comprende una rispettiva parete esterna 41, 42, in particolare cilindrica, attorno alla quale i film 51, 52 sono avvolti ed è provvista di una pluralità di scanalature anulari 45 tra loro distanziate, in particolare di un passo p compreso tra 3 e 0,5 mm, in particolare pari a 1,5 mm, e pressoché ortogonali ad un rispettivo asse longitudinale di rotazione Y1, Y2 del rullo di prestiro 11, 12.

Nella forma di realizzazione illustrata a titolo esemplificativo e non limitativo, ciascuna scanalatura anulare 45 ha un’altezza o profondità h compresa tra 0,5 e 1,5 mm, in particolare pari a 0,8 mm, e una forma in sezione, ossia su un piano di sezione longitudinale (come illustrato nelle figure 5 e 6), triangolare con un angolo di apertura ad esempio compreso tra 45° e 90°, in particolare pari a 60°. In alternativa la scanalatura anulare 45 può avere forma trapezoidale oppure semicircolare o similare.

La parete esterna 41 di ciascun rullo di prestiro 11, 12, in particolare cilindrica, comprende una porzione interna 41a di supporto, in particolare anch’essa cilindrica, connessa ad un rispettivo albero centrale 43 di rotazione del rullo di prestiro 11, 12 ed una porzione esterna di copertura 41b provvista della pluralità di scanalature anulari 45. La porzione esterna di copertura 41b è in particolare realizzata in materiale plastico, in particolare poliuretano. Come meglio spiegato nel seguito della descrizione, i rulli di prestiro 11, 12 anche in virtù delle scanalature anulari 45 realizzate sulle pareti esterne 41, 42 di avvolgimento dei film 51, 52 consentono non solo di allungare o stirare questi ultimi di una definita quantità o percentuale di allungamento, ma anche di fissare e far aderire i film 51, 52 in corrispondenza della fascia di sovrapposizione L così da formare un film unico.

I rulli di guida comprendono uno o più primi rulli di guida 21, in particolare due, per guidare il primo film 51 dalla prima bobina 61 ai rulli di prestiro 11, 12 e uno o più secondi rulli di guida 22, ad esempio due, per guidare il secondo film 52 dalla seconda bobina 62 ai rulli di prestiro 11, 12. I rulli di guida comprendono altresì un terzo rullo di guida 23 per sovrapporre e guidare verso i rulli di prestiro 11, 12 il primo film 51 e il secondo film 52 svolti dalle rispettive bobine 61, 62, in particolare in uscita dai primi e secondi rulli di guida 21, 22.

L’apparato di svolgimento 1 comprende, inoltre, uno o più rulli di rinvio 24, ad esempio tre, girevolmente fissato telaio di supporto 2, in particolare al piano di supporto 6, e disposti per guidare il primo film 51 e il secondo film 52 sovrapposti in uscita dai rulli di prestiro 11, 12 verso il carico 150 da avvolgere.

Primi mezzi di azionamento 30 sono previsti per ruotare i rulli di prestiro 11, 12 attorno a rispettivi assi longitudinali di rotazione Y1, Y2, in particolare con differenti velocità di rotazione. Nella forma di realizzazione illustrata nelle figure, i primi mezzi di azionamento 30 comprendono un motore elettrico 31 per ruotare il primo rullo di prestiro 11, o rullo veloce, e tramite mezzi di trasmissione 32 il secondo rullo di prestiro 12, o rullo lento. I mezzi di trasmissione 32, comprendono, ad esempio, una pluralità di ruote dentate selezionabili e intercambiabili in modo da modificare un rapporto di trasmissione tra i rulli di prestiro 11, 12 ossia per consentire al motore elettrico 31 di ruotare il secondo rullo di prestiro 12 ad una rispettiva velocità inferiore a quella del primo rullo di prestiro 11, in particolare inferiore di un definito valore così da stirare o allungare i film 51, 52 di una stabilita quantità o percentuale.

Il primo rullo di prestiro 11 è posto a valle del secondo rullo di prestiro 12 con riferimento alla direzione di svolgimento dei film 51, 51.

In alternativa, i primi mezzi di azionamento 30 possono comprendere una coppia di motori elettrici ciascuno dei quali agente su un rispettivo rullo di prestiro 11, 12.

Nella forma di realizzazione illustrata a titolo esemplificativo e non limitativo, l’apparato di svolgimento 1 comprende inoltre mezzi di piegatura 15 posti a valle dei rulli di prestiro 11, 12, con riferimento alla direzione di svolgimento dei film 51, 52, e disposti per ridurre una larghezza di fascia dei film 51, 52 sovrapposti in uscita dall’apparato di svolgimento 1. I mezzi di piegatura 15, di tipo noto e pertanto non descritti in dettaglio, comprendono una coppia di rullini di piegatura 16 disposti per ricontrare opposti bordi longitudinali del primo e del secondo film 51, 52 per arrotolare o restringere trasversalmente questi ultimi in modo da ridurne un'ampiezza o larghezza di fascia o banda ossia realizzare una fascia ristretta oppure una porzione arrotolata o corda di film, da avvolgere strettamente attorno al carico ed al bancale.

Nella forma di realizzazione illustrata nelle figure da 1 a 10, la macchina avvolgitrice 1 dell’invenzione è del tipo a braccio rotante ed i mezzi di movimentazione 101 comprendono mezzi a braccio 102 girevoli attorno all’asse di avvolgimento W, sostanzialmente verticale, e provvisti di una porzione di supporto 102a pressoché parallela al suddetto asse di avvolgimento W e atta a supportare scorrevolmente l’apparato di svolgimento 1. I mezzi di movimentazione 101 includono altresì secondi mezzi di azionamento 103 disposti per muovere linearmente l’apparato di svolgimento 1 lungo la porzione di supporto 102a dei mezzi a braccio 102 ossia parallelamente all’asse di rotazione W.

Gli assi di rotazione X1, X2 delle due bobine 61, 62 sono pressoché parallele all’asse di avvolgimento W.

I mezzi a braccio 102 sono girevolmente supportati da un telaio principale 109 della macchina avvolgitrice 100 e sono posti in rotazione attorno all’asse di avvolgimento W da terzi mezzi di azionamento 104.

La macchina avvolgitrice 1 include mezzi trasportatori 105 per supportare il carico 150 da avvolgere e movimentarlo in ingresso e/o uscita da una zona di lavoro.

La macchina avvolgitrice 100 comprende altresì mezzi di presa e taglio 106 disposti adiacenti ai mezzi trasportatori 105 nella zona di lavoro per afferrare i film 51, 52 al termine dell’avvolgimento, tagliarli e trattenere i lembi terminali dei film generati dal taglio così da consentire l’avvolgimento di un successivo carico 150.

Il funzionamento della macchina avvolgitrice 100 dell’invenzione prevede una fase iniziale di regolazione dell’apparato di svolgimento 1 nella quale l’operatore, se necessario, regola la posizione della seconda bobina 62 rispetto alla prima bobina 61 in funzione delle dimensioni e/o della composizione del carico 150 e/o della tipologia di avvolgimento richiesto. In particolare, agendo sui mezzi di regolazione 3 la seconda bobina 61 può essere disposta nella prima posizione operativa A, nella quale le due bobine 61, 62 sono allineate rispetto al piano di supporto 6 cosicché i due film 51, 52 possano uscire dall’apparato di svolgimento 1 completamente sovrapposti (figure 7 e 8) ossia con la fascia di sovrapposizione L avente la medesima larghezza dei singoli film 51, 51, oppure in una di una pluralità di seconde posizioni operative B nella quale le bobine 61, 62 sono sfalsate rispetto al piano di supporto 6 cosicché i due film 51, 52 possano uscire dall’apparato di svolgimento 1 parzialmente sovrapposti lungo una fascia di sovrapposizione L la cui altezza è funzione della posizione della seconda bobina 62 (figure 9 e 10).

Una volta bloccato nella desiderata posizione il carrello 4 alla colonna di supporto 5 agendo sui mezzi di bloccaggio 10, i lembi iniziali dei due film 51, 52, se richiesto, sono assicurati ai mezzi di taglio e presa 106 in modo da predisporre la macchina avvolgitrice 100 al funzionamento automatico.

Una volta introdotto il carico 150 nella zona di lavoro tramite i mezzi trasportatori 105 il ciclo di avvolgimento può essere attivato e i due film 51, 52 sono svolti dalle rispettive bobine 61, 62, sovrapposti in corrispondenza del terzo rullo di guida 23, stirati dai rulli di prestiro 11, 12 e quindi avvolti attorno al carico 150 a formare una serie di fasce o bande aventi andamento elicoidale, grazie alla combinazione dei movimenti lineare e di rotazione dell’apparato di svolgimento 1.

Con riferimento alle figure 7 e 8, nel caso in cui il carico 150 sia formato da una pluralità di prodotti irregolari raggruppati su un pallet da avvolgere in modo stretto e serrato per conferire un’elevata stabilità e solidità al carico una volta avvolto, le due bobine 61, 62 possono essere allineate (con la seconda bobina nella prima posizione operativa A) in modo che i due film 51, 52 escano dall’apparato di svolgimento 1 completamente sovrapposti in modo da avere un film doppio avente maggiore resistenza alla trazione e minore elasticità.

Con riferimento alle figure 9 e 10, nel caso in cui il carico 150 sia formato da una pluralità di prodotti regolari raggruppati in modo sostanzialmente stabile su un pallet, le due bobine 61, 62 possono essere disposte sfalsate (con la seconda bobina in una seconda posizione operativa B) in modo che i due film 51, 52 escano dall’apparato di svolgimento 1 parzialmente sovrapposti così da aumentare l’ampiezza di fascia e ridurre il numero dei giri di rotazione dell’apparato di svolgimento 1 attorno al carico necessari per avvolgerlo in modo completo.

Grazie alla macchina avvolgitrice 100 dell’invenzione comprendente un apparato di svolgimento 1 provvisto di due bobine 61, 62 di film 51, 52 e che consente di regolare la posizione di una di esse (la seconda bobina 62) in modo da erogare due film 51, 52 sovrapposti, in modo parziale oppure completo, è possibile variare, in particolare aumentare, l’ampiezza di fascia dei due film 51, 52 abbinati che avvolgono contemporaneamente il carico 150 così da ridurre la durata del ciclo di avvolgimento e aumentare la produttività della macchina avvolgitrice 100. Più precisamente, aumentando l’ampiezza di fascia dei due film 51, 52 sovrapposti sono necessari meno giri di rotazione dell’apparato di svolgimento 1 attorno al carico 150 per poter avvolgerlo in modo completo.

È inoltre possibile avvolgere il carico 150 con una serie di bande di film 51, 52 sovrapposte senza andamento elicoidale, ossia senza muovere linearmente l’apparato di svolgimento 1 lungo l’asse di avvolgimento W, disponendo la seconda bobina 62 in una seconda posizione operativa B nella quale l’ampiezza o larghezza di fascia dei due film 51, 52 parzialmente sovrapposti è pari all’altezza del carico 150. Tale avvolgimento, oltre a richiedere un minore tempo di esecuzione, risulta più saldo e robusto.

Oltre a tali vantaggi, è bene sottolineare che per il fatto che i due film 51, 52 vengono stirati o allungati dai rulli di prestiro 11, 12 dopo essere stati sovrapposti (in corrispondenza del terzo rullo di guida 23 e prima dell’avvolgimento sui rulli di prestiro 11, 12), i suddetti film 51, 52 oltre ad essere stirati o allungati, aderiscono fortemente l’uno all’altro in una sorta di “saldatura a freddo” così da formare un film unico all’uscita dall’apparato di svolgimento 1.

In effetti, come verificato dalla richiedente a seguito di numerose prove ed in modo inaspettato, i due film 51, 52 aderiscono saldamente tra loro in corrispondenza della fascia di sovrapposizione L a seguito di un aumento della pressione di contatto tra di essi dovuta alla forza di trazione esercitata dai rulli di prestiro 11, 12, alla forma delle loro pareti esterne 41, 42 (provviste di scanalature anulari 45) e ad un angolo con cui i film 51, 52 sono avvolti attorno ai rulli di prestiro 11, 12. Più precisamente, con riferimento ad un percorso di avvolgimento dei film 51, 52 attorno ai rulli di prestiro 11, 12, il processo di accoppiamento e di adesione tra i due film 51, 52 (in corrispondenza della fascia di sovrapposizione L) inizia sul secondo rullo di prestiro 12, lento, a partire da un punto di tangenza iniziale dei due film 51, 52, grazie alla forza di trazione o allungamento cui essi sono sottoposti. Poi, seguendo il profilo del secondo rullo di prestiro 12, le scanalature anulari 45 impongono ai film 51, 52 di allungarsi in modo da consentire al materiale plastico dei film 51, 52 di penetrare all’interno delle suddette scanalature anulari 45, ciò determinando un rammollimento del materiale plastico stesso. Nel tratto del percorso di avvolgimento compreso fra i due rulli di prestiro 11, 12, ovvero nel tratto in cui sia ha più il contatto dei film 51, 52 con il secondo rullo di prestiro 12 lento e non si ha ancora il contatto con il primo rullo di prestiro 11 veloce, il valore del prestiro o allungamento è massimo ed è in tale tratto che si realizza maggiormente il processo di accoppiamento ed adesione tra i due film 51. Tale processo termina portando ad un’adesione salda e stabile quando i due film 51, 52 si avvolgono sulla parete esterna 41 del primo rullo di prestiro 11 veloce, il materiale plastico dei due film penetrando all’interno delle rispettive scanalature anulari 45.

In altre parole, per effetto dello stiramento elastico/plastico impartito dai rulli di prestiro 11, 12 (provvisti di scanalature anulari 45 sulle loro pareti esterne 41, 42) ai due film 51, 52 quando già sovrapposti, i suddetti film 51, 52 formano un film unico provvisto di una fascia di sovrapposizione/adesione L avente una resistenza alla trazione maggiore di quella dei singoli film e fungente quindi da fascia di rinforzo. È quindi possibile aumentare considerevolmente la resistenza meccanica dell’avvolgimento realizzato sul carico 150, a parità di quantità di film utilizzata rispetto agli avvolgimenti tradizionali che prevendo l’impiego di un solo film oppure di due film applicati separatamente da rispettivi apparati di svolgimento (es. nelle macchine avvolgitrici a doppio braccio rotante), in tale macchine la sovrapposizione delle fasce di film avvenendo direttamente sul carico durante l’avvolgimento.

L’avvolgimento che la macchina avvolgitrice 1 dell’invenzione consente di realizzare risulta pertanto più saldo e stretto attorno al carico 150, ciò garantendo una maggiore tenuta all’infiltrazione di acqua ed umidità ed un corretto serraggio in tutte le zone o porzioni del carico, anche in quelle che non offrono un appoggio resistente al film.

È bene notare, inoltre, che per il fatto di aderire e formare un film unico non è necessario, in una fase terminale del ciclo di avvolgimento, che i mezzi di presa e taglio 106 afferrino e trattengano entrambi i film 51, 52, ma è sufficiente che blocchino solo il primo film 51 oppure il secondo film 52 dal momento che i due film sono saldamente vincolati l’uno all’altro. In tal modo possono essere usati i medesimi mezzi di presa e taglio utilizzati per operare su un singolo film a prescindere dall’entità della sovrapposizione.

La macchina avvolgitrice 100 dell’invenzione permette dunque di conseguire un’elevata versatilità e flessibilità nei processi di avvolgimento. Nello stesso tempo la macchina avvolgitrice 100 risulta semplice ed economica da realizzare e con un funzionamento molto affidabile e preciso. In particolare, risulta particolarmente compatto ed funzionale l’apparato di svolgimento 1.

La figura 11 illustra una variante dell’apparato di svolgimento 1 della macchina avvolgitrice 100 che differisce dalla forma di realizzazione precedentemente descritta ed illustrata nelle figure da 1 a 4, per il fatto di comprendere, al posto dei mezzi di bloccaggio 10, mezzi attuatori 18 atti a movimentare il carrello 4 lungo la colonna di supporto 5. I suddetti mezzi attuatori 18 comprendono, ad esempio, un motore elettrico rotativo disposto per muovere linearmente tramite un gruppo vite-madrevite il carrello 4. In alternativa, i mezzi attuatori possono comprendere un motore lineare elettrico agente direttamente sul carrello 4.

I mezzi attuatori 30 permettono di muovere la seconda bobina 61 lungo la direzione di regolazione R in modo automatico, senza intervento manuale dell’operatore. In tal modo, l’entità della sovrapposizione dei due film 51, 52 può essere variata anche durante il ciclo di avvolgimento, ciò rendendo la macchina avvolgitrice 100 ancora più efficiente, flessibile e produttiva. In particolare, è possibile variare l’ampiezza dei due film 51, 52 sovrapposti durante l’avvolgimento in funzione della porzione del carico (superiore, centrale, intermedia) da avvolgere in modo da ottimizzarne la stabilità.

Con riferimento alle figure da 12 a 15, è illustrata un’altra forma di realizzazione della macchina avvolgitrice 110 dell’invenzione, del tipo cosiddetto ad anello rotante orizzontale. In questa forma di realizzazione della macchina avvolgitrice 110, i mezzi di movimentazione 111 comprendono mezzi ad anello 112, girevoli attorno all’asse di avvolgimento W, sostanzialmente verticale, e disposti per supportare l’apparato di svolgimento 1. I mezzi di movimentazione 111 includono anche mezzi a carro 113 mobili parallelamente all’asse di avvolgimento W, scorrevolmente supportati da un telaio principale 119 della macchina avvolgitrice 110 e girevolmente supportanti i mezzi ad anello 112.

Al telaio principale 119 sono fissati altresì mezzi di presa e taglio 116 dei film 51, 52 atti ad afferrare i film 51, 52 al termine dell’avvolgimento, tagliarli e trattenere i lembi terminali dei film 51, 52 generati dal taglio così da consentire l’avvolgimento di un successivo carico 150.

La macchina avvolgitrice 1 include mezzi trasportatori, di tipo noto e non illustrati nelle figure, per supportare il carico 150 da avvolgere e movimentarlo in ingresso e/o uscita da una zona di lavoro.

Il funzionamento di questa forma di realizzazione della macchina avvolgitrice 1110 dell’invenzione, in particolare per quanto concerne l’erogazione dei film 51, 52 da parte dell’apparato di svolgimento 1 durante l’avvolgimento, è sostanzialmente simile a quello precedentemente descritto per la macchina avvolgitrice a braccio rotante.

Con riferimento alla figura 16, è illustrata un’ulteriore forma di realizzazione della macchina avvolgitrice 120 dell’invenzione, del tipo cosiddetto ad anello rotante verticale. In questa forma di realizzazione della macchina avvolgitrice 120, i mezzi di movimentazione 121 comprendono mezzi ad anello 122, girevoli attorno all’asse di avvolgimento W, sostanzialmente orizzontale, e disposti per supportare l’apparato di svolgimento 1. La macchina avvolgitrice 1 include mezzi trasportatori 125, di tipo noto, disposti per supportare il carico 150 e movimentarlo attraverso i mezzi ad anello 122 in modo da essere avvolto da una serie di bande dei film 51, 52 aventi andamento elicoidale in virtù della combinazione del movimento lineare del carico 150 parallelamente all’asse di avvolgimento W e della rotazione dell’apparato di svolgimento 1 attorno a quest’ultimo. Un telaio principale 129 supporta i mezzi ad anello 122.

Il funzionamento di questa forma di realizzazione della macchina avvolgitrice 120 dell’invenzione, in particolare per quanto concerne l’erogazione dei film 51, 52 da parte dell’apparato di svolgimento 1 durante l’avvolgimento, è sostanzialmente simile a quello precedentemente descritto.

Con riferimento alla figura 17, è illustrata un’ulteriore forma di realizzazione della macchina avvolgitrice 130 dell’invenzione, in particolare del tipo cosiddetto a tavola rotante. Tale macchina avvolgitrice 130 comprende una tavola rotante 134 disposta per supportare e porre in rotazione attorno all’asse di avvolgimento W, pressoché verticale, il carico 150. I mezzi di movimentazione 131 comprendono un montante 132 fisso, che supporta scorrevolmente l’apparato di svolgimento 1, e secondi mezzi di azionamento 133 disposti per muovere linearmente l’apparato di svolgimento 1 lungo il montante 132, ossia parallelamente all’asse di avvolgimento W.

La macchina avvolgitrice 130 comprende altresì mezzi di presa e taglio 136 disposti adiacenti alla tavola girevole 134 per afferrare i film 51, 52 al termine dell’avvolgimento, tagliarli e trattenere i lembi terminali dei film generati dal taglio così da consentire l’avvolgimento di un successivo carico 150.

Il funzionamento della macchina avvolgitrice 120 a tavola girevole, in particolare per quanto concerne l’erogazione dei film 51, 52 da parte dell’apparato di svolgimento 1 durante l’avvolgimento, è sostanzialmente simile è a quello precedentemente descritto. In questo caso il carico 150 è avvolto da una serie di bande di film 51, 52 aventi andamento elicoidale in virtù della combinazione del movimento lineare dell’apparato di svolgimento 1 lungo il montante 132 e della rotazione del carico 150 attorno all’asse di avvolgimento W. È anche possibile avvolgere il carico 150 con una serie di bande di film 51, 52 sovrapposte senza andamento elicoidale, come illustrato in figura 17, ossia senza muovere l’apparato di svolgimento 1 lungo il montante 132, disponendo la seconda bobina 62 in una seconda posizione operativa B nella quale l’ampiezza o larghezza di fascia dei due film 51, 52 parzialmente sovrapposti è pari all’altezza del carico 150. Tale avvolgimento oltre a richiedere un minore tempo di esecuzione, risulta più saldo e robusto.

Il metodo secondo l’invenzione per avvolgere un carico 150 con film, in particolare di materiale plastico estensibile, comprende:

- svolgere un primo film 51 da una prima bobina 61 ed almeno un secondo film 52 da una seconda bobina 62;

- sovrapporre l’almeno uno secondo film 52 al primo film 51 in modo da formare una fascia di sovrapposizione L dei suddetti film 51, 52;

- stirare o allungare mediante una coppia di rulli di prestiro 11, 12 il primo film 51 ed il secondo film 52 sovrapposti lungo la fascia di sovrapposizione L, in particolare con una definita percentuale di allungamento;

- avvolgere il carico 150 con una pluralità di bande del film 51 e del secondo film 52 sovrapposti lungo la fascia di sovrapposizione L.

Secondo il metodo dell’invenzione è previsto stirare o allungare i film 51, 52 sovrapposti lungo la fascia di sovrapposizione L mediante una coppia di rulli di prestiro 11, 12, ciascuno dei quali provvisto di una rispettiva parete esterna 41, 42, in particolare cilindrica, attorno alla quale i film 51, 52 sono avvolti e provvista di una pluralità di scanalature anulari 45 tra loro distanziate, in particolare di un passo p compreso tra 3 e 0,5 mm, in particolare pari a 1,5 mm, e pressoché ortogonali ad un rispettivo asse longitudinale di rotazione Y1, Y2 del rullo di prestiro 11, 12.

Come sopra evidenziato, per effetto dello stiramento elastico/plastico impartito dai rulli di prestiro 11, 12 ai due film 51, 52 quando sovrapposti, i suddetti film 51, 52 formano così un film unico provvisto di una fascia di sovrapposizione/adesione L avente una resistenza alla trazione maggiore di quella dei singoli film e fungente da fascia di rinforzo.

È quindi possibile aumentare considerevolmente la resistenza meccanica dell’avvolgimento realizzato sul carico 150, a parità di quantità di film utilizzata rispetto agli avvolgimenti tradizionali che prevendo l’impiego di un solo film oppure di due film applicati separatamente da rispettivi apparati di svolgimento (es. nelle macchine avvolgitrici a doppio braccio rotante), in tale macchine la sovrapposizione delle fasce di film avvenendo sul carico durante l’avvolgimento.

Secondo il metodo dell’invenzione, avvolgere i film 51, 52 attorno al carico 150 comprende movimentare le bobine 61, 62 e il carico 150 le une rispetto all’altro parallelamente e attorno ad un asse di avvolgimento W.

Claims (16)

1. RIVENDICAZIONI 1. Macchina avvolgitrice (100; 110; 120; 130) per avvolgere un carico (150) con almeno un film plastico (51, 52) provvista di mezzi di movimentazione (101; 111; 121; 131) per movimentare attorno e/o parallelamente ad un asse di avvolgimento (W) un apparato di svolgimento (1) disposto per erogare detto almeno un film plastico (51, 52) e comprendente: - telaio di supporto (2) connesso a detti mezzi di movimentazione (101; 111; 121; 131) e disposti per supportare girevolmente attorno ad un primo asse (X1) una prima bobina (61) di un primo film (51); - un primo rullo di prestiro (11) ed un secondo rullo di prestiro (12) girevolmente supportati da detto telaio di supporto (2); - mezzi di regolazione (3) per supportare almeno una seconda bobina (62) di un secondo film (52) girevolmente attorno ad un secondo asse (X2) e per movimentare detta almeno una seconda bobina (62) rispetto a detta prima bobina (61) lungo una direzione di regolazione (R) parallela a detto primo asse (X1) e a detto secondo asse (X2), in particolare tra una prima posizione operativa (A), nella quale detta seconda bobina (62) è sostanzialmente allineata a detta prima bobina (61) con riferimento ad un piano di supporto (6) di detto telaio di supporto (2), ed una di una pluralità di seconde posizioni operative (B), nella quale detta seconda bobina (62) è sfalsata rispetto a detta prima bobina (61) con riferimento a detto piano di supporto (6); - rulli di guida (21, 22, 23) girevolmente supportati da detto telaio di supporto (2) e disposti per sovrapporre e guidare almeno detto primo film (51) e detto secondo film (52) verso detti rulli di prestiro (11, 12), detti rulli di prestiro (11, 12) essendo disposti per svolgere e stirare almeno detto primo film (51) e detto secondo film (52) sovrapposti in corrispondenza di una rispettiva fascia di sovrapposizione (L).
2. 2. Macchina avvolgitrice (100; 110; 120; 130) secondo la rivendicazione 1, in cui ciascun rullo di prestiro (11, 12) comprende una rispettiva parete esterna (41, 42) attorno alla quale detti film (51, 52) sono avvolti e provvista di una pluralità di scanalature anulari (45) tra loro distanziate, in particolare di un passo (p) compreso tra 3 e 0,5 mm, in particolare pari a 1,5 mm, e pressoché ortogonali ad un rispettivo asse longitudinale di rotazione (Y1, Y2) di detto rullo di prestiro (11, 12).
3. 3. Macchina avvolgitrice (100; 110; 120; 130) secondo la rivendicazione 2, in cui ciascuna scanalatura anulare (45) ha un’altezza (h) compresa tra 0,5 e 1,5 mm, in particolare pari a 0,8 mm.
4. 4. Macchina avvolgitrice (100; 110; 120; 130) secondo la rivendicazione 2 oppure 3, in cui ciascuna parete esterna (41, 42) di detti rulli di prestiro (11, 12) comprende una porzione interna (41a) di supporto, in particolare connessa ad un rispettivo albero centrale (43, 44) di rotazione di detto rullo di prestiro (11, 12) ed una porzione esterna di copertura (41b) provvista di detta pluralità di scanalature anulari (45), in particolare realizzata in materiale plastico, in particolare poliuretano.
5. 5. Macchina avvolgitrice (100; 110; 120; 130) secondo una delle rivendicazioni precedenti, in cui detti mezzi di regolazione (3) comprendono almeno un carrello (4) per supportare girevolmente detta seconda bobina (61) ed almeno una colonna di supporto (5) fissata a detto telaio di supporto (2) e disposta per supportare scorrevolmente detto carrello (4) lungo detta direzione di regolazione (R), in particolare tra detta prima posizione operativa (A), in cui detto secondo film (52) è svolto e completamente sovrapposto a detto primo film (51) ed una di detta pluralità di seconde posizioni operative (B), in cui detto secondo film (52) è svolto e parzialmente sovrapposto a detto primo film (51).
6. 6. Macchina avvolgitrice (100; 110; 120; 130) secondo la rivendicazione 5, in cui detto apparato di svolgimento (1) comprende mezzi di bloccaggio (10) per bloccare detto carrello (4) a detta colonna di supporto (5) in modo da impedirne spostamenti lungo detta direzione di regolazione (R).
7. 7. Macchina avvolgitrice (100; 110; 120) secondo la rivendicazione 5, in cui detto apparato di svolgimento (1) comprende mezzi attuatori (18) per movimentare detto carrello (4) lungo detta colonna di supporto (5).
8. 8. Macchina avvolgitrice (100; 110; 120; 130) secondo una delle rivendicazioni precedenti, in cui detti mezzi di regolazione (3) sono disposti per supportare una pluralità di seconde bobine (62) di secondi film (52), in particolare comprendendo una pluralità di carrelli (4), ciascuno dei quali disposto per supportare girevolmente una rispettiva seconda bobina (61), ed almeno una colonna di supporto (5) fissata a detto telaio di supporto (2) e disposta per supportare scorrevolmente detta pluralità di carrelli (4) lungo detta direzione di regolazione (R).
9. 9. Macchina avvolgitrice (100; 110; 120; 130) secondo una delle rivendicazioni precedenti, in cui detti rulli di guida comprendono almeno un primo rullo di guida (21) per guidare detto primo film (51) da detta prima bobina (61) a detti rulli di prestiro (11, 12) e almeno un secondo rullo di guida (22) per guidare detto secondo film (52) da detta seconda bobina (62) a detti rulli di prestiro (11, 12).
10. 10. Macchina avvolgitrice (100; 110; 120; 130) secondo una delle rivendicazioni precedenti, in cui detti rulli di guida comprendono almeno un terzo rullo di guida (23) per guidare e sovrapporre detto primo film (51) e detto secondo film (52) dalle rispettive bobine (61, 62) a detti rulli di prestiro (11, 12).
11. 11. Macchina avvolgitrice (100) secondo una delle rivendicazioni precedenti, in cui detti mezzi di movimentazione (101) comprendono mezzi a braccio (102), girevoli attorno a detto asse di avvolgimento (W) e provvisti di una porzione di supporto (102a) parallela a detto asse di avvolgimento (W) e atta a supportare scorrevolmente detto apparato di svolgimento (1), e secondi mezzi di azionamento (103) per muovere linearmente detto apparato di svolgimento (1) lungo detta porzione di supporto (102a) di detti mezzi a braccio (102).
12. 12. Macchina avvolgitrice (110; 120) secondo una delle rivendicazioni da 1 a 10, in cui detti mezzi di movimentazione (111; 121) comprendono mezzi ad anello (112; 122) girevoli attorno a detto asse di avvolgimento (W) e supportanti detto apparato di svolgimento (1).
13. 13. Macchina avvolgitrice (130) secondo una delle rivendicazioni da 1 a 10, comprendente una tavola girevole (124) disposta per supportare e porre in rotazione attorno a detto asse di avvolgimento (W) detto carico (150), detti mezzi di movimentazione (131) comprendendo un montante (132) scorrevolmente supportante detto apparato di svolgimento (1) e secondi mezzi di azionamento (133) disposti per muovere linearmente detto apparato di svolgimento (1) lungo detto montante (122).
14. 14. Metodo per avvolgere un carico (150) con film, in particolare di materiale plastico estensibile, comprendente: - svolgere un primo film (51) da una prima bobina (61) ed almeno un secondo film (52) da una rispettiva seconda bobina (62); - sovrapporre detto almeno un secondo film (52) a detto primo film (51) in modo da formare una fascia di sovrapposizione (L) di detti film (51, 52); - stirare mediante una coppia di rulli di prestiro (11, 12) detto primo film (51) e detto secondo film (52) sovrapposti lungo detta fascia di sovrapposizione (L), in particolare con una definita percentuale di allungamento; - avvolgere detto carico (150) con una pluralità di bande di detto primo film (51) e detto almeno un secondo film (52) sovrapposti lungo detta fascia di sovrapposizione (L).
15. 15. Metodo secondo la rivendicazione 14, in cui detto stirare comprende stirare detto primo film (51) e detto almeno un secondo film (52) sovrapposti lungo detta fascia di sovrapposizione (L) con detti rulli di prestiro (11, 12), ciascuno dei quali comprendente una rispettiva parete esterna (41, 42) attorno alla quale detti film (51, 52) sono avvolti e provvista di una pluralità di scanalature anulari (45) tra loro distanziate, in particolare di un passo (p) compreso tra 3 e 0,5 mm, in particolare pari a 1,5 mm, e pressoché ortogonali ad un rispettivo asse longitudinale di rotazione (Y1, Y2) di detto rullo di prestiro (11, 12).
16. 16. Metodo secondo la rivendicazione 14 oppure 15, in cui detto avvolgere comprende movimentare dette bobine (61, 62) e detto carico (150) le une rispetto all’altro parallelamente e attorno ad un asse di avvolgimento (W).