IT201800020170A1 - Macchina per il rivestimento interno di contenitori - Google Patents

Description

TITOLO: MACCHINA PER IL RIVESTIMENTO INTERNO DI CONTENITORI

Descrizione

La presente invenzione si riferisce ad una macchina per il rivestimento interno di contenitori, in particolare bidoni di varia misura.

La produzione di contenitori e nello specifico bidoni per il contenimento di prodotti di varia natura, liquidi o polveri, prevede la loro formatura a partire da lamiera metallica in banda stagnata. Molto spesso tali contenitori sono destinati a contenere prodotti tossici o altamente inquinanti, il che rende impossibile il riciclo del contenitore vuoto. Quest’ultimo viene quindi smaltito come rifiuto speciale.

Questi contenitori, che se non fosse per il loro contenuto residuo sarebbero totalmente riciclabili, comportano invece un elevato costo sia economico che ecologico per il loro smaltimento, a causa dell’elevato peso del materiale metallico in cui sono realizzati.

In aggiunta, se il contenuto è molto aggressivo, i contenitori richiedono una smaltatura interna resistente alla corrosione, la qual cosa ha un duplice svantaggio: innanzitutto un aumento dei costi dell’impianto, che richiederà anche un’unità di verniciatura in linea; in secondo luogo, un impatto ambientale non irrilevante a causa dei vapori di risulta che vengono emessi dalle unità di verniciatura e che richiederanno appositi sistemi di abbattimento. Per di più, certi smalti rendono di per sé non riciclabile il contenitore, anche nel caso in cui i residui del suo contenuto non fossero tossici.

Per ovviare a questi inconvenienti, alcuni produttori hanno proposto dei rivestimenti interni dei contenitori in un film plastico, che a fine utilizzo può essere separato dal contenitore metallico e smaltito come rifiuto speciale, mentre il contenitore pulito viene inviato al riciclo. Tuttavia, i sistemi noti prevedono il confezionamento dei rivestimenti plastici in linee separate da quella di produzione dei contenitori metallici ed infine il loro accoppiamento a questi ultimi in modo semiautomatico, che richiede in parte l’intervento di un operatore. Il costo di produzione è quindi elevato e la produttività degli impianti di questo tipo è bassa.

Il problema indirizzato dalla presente invenzione è quindi quello di mettere a disposizione un sistema che permetta di produrre contenitori rivestiti internamente in modo economicamente vantaggioso e con un’elevata produttività.

Tale problema è risolto da una macchina per il rivestimento interno di contenitori come delineata nelle annesse rivendicazioni, le cui definizioni formano parte integrante della presente descrizione.

Un oggetto della presente invenzione è pertanto una macchina per il rivestimento interno di contenitori comprendente un sistema automatico di formatura di un rivestimento in film plastico configurato per rivestire internamente un contenitore ed un sistema automatico di accoppiamento di detto rivestimento in film plastico con detti contenitori, in cui detto sistema automatico di formatura e detto sistema automatico di accoppiamento sono disposti in linea.

In particolare, un oggetto dell’invenzione è una macchina come qui sopra definita, in cui detto sistema automatico di formatura e detto sistema automatico di accoppiamento sono accoppiati mediante una pluralità di organi di formatura di detto rivestimento interno in film plastico, detti organi di formatura essendo mobili lungo un percorso che comprende un tratto orizzontale inferiore, un tratto orizzontale superiore e due tratti curvilinei alle estremità dei tratti orizzontali, detto percorso essendo disposto su un piano verticale.

Ulteriori caratteristiche e vantaggi della presente invenzione risulteranno maggiormente dalla descrizione di alcuni esempi di realizzazione, fatta qui di seguito a titolo indicativo e non limitativo, con riferimento alle seguenti figure:

Figura 1 rappresenta una vista schematica laterale della macchina per il rivestimento interno di contenitori secondo l’invenzione;

Figura 2 rappresenta una vista schematica in pianta dall’alto della macchina di figura 1;

Figura 3A rappresenta una vista prospettica parziale di un organo di formatura della macchina di figura 1;

Figura 3B rappresenta una vista laterale in sezione del particolare di figura 3A;

Figura 3C rappresenta una vista prospettica di un particolare dell’organo di formatura del rivestimento da produrre della macchina di figura 1;

Figura 4 rappresenta una vista prospettica di una porzione dell’organo di formatura di figura 3A;

Figura 5 rappresenta una vista prospettica di un particolare dell’organo di formatura di figura 3A; Figura 6 rappresenta una vista prospettica del dispositivo di separazione dei contenitori in ingresso nella macchina di figura 1;

Figura 7 rappresenta una vista prospettica del dispositivo di movimentazione dei contenitori della macchina di figura 1;

Figura 8 rappresenta una vista prospettica dell’organo di supporto dei contenitori del dispositivo di figura 7;

Figura 9A rappresenta una vista in pianta dall’alto del dispositivo di espulsione del rivestimento dei contenitori della macchina di figura 1;

Figura 9B rappresenta una vista laterale del dispositivo di figura 9A;

Figura 10 rappresenta una vista prospettica del sistema di movimentazione degli organi di formatura della macchina di figura 1;

Figura 11 rappresenta una vista prospettica del sistema di sbobinatura della macchina di figura 1;

Figura 12A rappresenta una vista prospettica del dispositivo di saldatura del corpo rivestimento;

Figura 12B rappresenta una vista schematica dall’alto della fase di saldatura del corpo rivestimento su un organo di formatura;

Figura 12C rappresenta una vista laterale secondo la direzione della freccia di figura 12A del dispositivo di saldatura di figura 12A;

Figura 13 rappresenta una vista prospettica del forno di termoretrazione del rivestimento dei contenitori;

Figura 14A rappresenta una vista prospettica del dispositivo di saldatura del fondo rivestimento dei contenitori;

Figura 14B rappresenta una vista in pianta dal basso di un particolare del dispositivo di figura 14A;

Figure 15A, 15b e 15C rappresentano viste prospettiche parziali di un particolare dell’organo di formature dell’invenzione, in una sequenza operativa.

Con riferimento alle figure, verrà ora descritta una forma di realizzazione della presente invenzione.

Le figure 1 e 2 mostrano schematicamente la macchina per il rivestimento interno di contenitori C, denominato nel suo complesso con il numero 1, che comprende:

- un dispositivo di separazione 2 dei contenitori C in ingresso nella macchina 1;

- un dispositivo di movimentazione 3 dei contenitori C;

- un sistema di movimentazione 4 di una pluralità di organi di formatura 5 del rivestimento interno dei contenitori C;

- un dispositivo di saldatura 6 del corpo rivestimento dei contenitori C a monte del quale è disposto un sistema di sbobinatura 6’ di un film plastico per la formatura del corpo rivestimento dei contenitori C;

- un forno 7 per la termoretrazione del corpo rivestimento dei contenitori C;

- un dispositivo di saldatura 8 del fondo rivestimento dei contenitori C;

- un dispositivo di espulsione 9 del rivestimento all’interno dei contenitori C.

Nella forma di realizzazione delle figure, la macchina 1 è disposta su due piani sovrapposti, ma in altre forme di realizzazione si potrebbe avere una diversa disposizione, ad esempio una disposizione in linea. La forma mostrata è tuttavia quella che permette il minore ingombro della macchina.

In forme di realizzazione preferite, la macchina 1 comprende una struttura di supporto 10, che può essere dotata di una scala 11 per permettere l’accessione, l’ispezione e la manutenzione delle strutture disposte sul piano superiore della macchina.

I contenitori C vengono introdotti nella macchina 1 per mezzo di un sistema di trasporto 12 convenzionale e vengono rimossi lungo un secondo sistema di trasporto 13, sempre di tipo convenzionale. I sistemi di trasporto 12, 13 possono far parte della macchina 1 oppure essere strutture indipendenti accoppiate alla macchina 1 in modo convenzionale.

In certe forme di realizzazione, la macchina 1 può anche comprendere un sistema di espulsione 14 dei contenitori C che non hanno subito il rivestimento interno, come verrà meglio descritto nel seguito. Tale sistema di espulsione 14, del tipo a spinta e di per sé convenzionale, non verrà descritto con maggiore dettaglio.

In termini generali, la macchina 1 come sopra delineata prevede le seguenti fasi di lavorazione: a) avvolgimento di un film plastico, ad esempio un film polimerico in una poliolefina o altro materiale resistente ad agenti corrosivi, sulla superficie laterale degli organi di formatura 5 a formare un corpo rivestimento;

b) termoretrazione del corpo rivestimento del passaggio a) sulla superficie laterale dell’organo di formatura 5;

c) saldatura di un fondo rivestimento in detto film plastico sul lembo superiore del corpo rivestimento in corrispondenza della superficie di sommità dell’organo di formatura 5 a formare il rivestimento interno per un contenitore C;

d) alloggiamento di detto rivestimento in film plastico del passaggio c) all’interno di un contenitore C.

Tale procedimento viene eseguito in modo automatizzato dalla macchina 1 come verrà meglio chiarito nel seguito della descrizione.

Le figure 3A-3C illustrano la struttura degli organi di formatura 5 del rivestimento interno dei contenitori C.

L’organo di formatura 5 comprende un corpo di formatura 15 per un rivestimento interno di un contenitore C, il corpo di formatura 15 essendo associato ad una piastra di trasporto 16 e comprendendo un sistema di ribaditura 24 del rivestimento in film plastico sul bordo di un contenitore C.

La piastra di trasporto 16 è munita di cuscinetti 17 accoppiati ad apposite guide (non mostrate). La piastra di trasporto 16 è funzionalmente accoppiata in modo convenzionale ad una doppia catena 19, o doppia cinghia, ingranata su una coppia di pulegge 20, 20’, le quali sono poste in rotazione da una motorizzazione 21 (si veda anche la figura 10).

Gli organi di formatura 5 sono quindi mobili lungo un percorso 18 che comprende un tratto orizzontale inferiore 18a, un tratto orizzontale superiore 18b e due tratti curvilinei 18c, 18d alle estremità dei tratti orizzontali, detto percorso 18 essendo disposto su un piano verticale in modo tale che gli organi di formatura 5 presentano la superficie di sommità 15b rivolta verso l’alto in corrispondenza del tratto superiore 18a e la superficie di sommità 15b rivolta verso il basso in corrispondenza del tratto orizzontale inferiore 18b, come chiaramente mostrato in figura 1.

Il corpo di formatura comprende una superficie laterale 15a, sostanzialmente cilindrica o troncoconica, sostanzialmente della stessa geometria interna delle scatole C, ed una superficie di sommità 15b. Il corpo di formatura 15 comprende inoltre, in corrispondenza della circonferenza di base, una pluralità di piedini 15c.

In certe forme di realizzazione, come mostrato in figura 3C, la superficie laterale 15a e opzionalmente anche la superficie di sommità 15b comprendono una pluralità di fori 15d in comunicazione di flusso con un sistema di aspirazione, in modo da trattenere il film plastico sulla superficie del corpo 15.

Il corpo di formatura 15 è posto a copertura di un elemento cilindrico 25, in modo da creare una struttura sostanzialmente coassiale. L’elemento cilindrico 25 comprende a sua volta una superficie laterale 25a, una superficie di sommità 25b ed una circonferenza di base 25c e presenta un’estensione in altezza maggiore di quella del corpo di formatura 15.

L’elemento cilindrico 25 comprende delle fessure verticali 30 che si estendono dalla circonferenza di base 25c fino ad una certa altezza della superficie laterale 25a, in modo da delimitare delle porzioni a sezione semicircolare 31.

L’elemento cilindrico 25 è inferiormente vincolato alla piastra di trasporto 16 in corrispondenza della sua circonferenza di base 25c e comprende al suo interno un condotto 23. Il condotto 23 termina al di sotto della piastra di trasporto 16 mediante un manicotto 23a, la cui funzione apparirà chiara nel seguito della descrizione, mentre superiormente sfocia in un foro 22 disposto in posizione centrale sulla superficie di sommità 25b dell’elemento cilindrico 25.

Alla piastra di trasporto 16 è anche fissata una struttura di sostegno 26, di forma sostanzialmente cilindrica e disposta coassialmente all’interno dell’elemento cilindrico 25, sulla quale struttura di sostegno 26 sono fissati un disco superiore 26a ed un disco inferiore 26b. I dischi 26a, 26b sono distanziati lungo un asse verticale X-X.

I dischi superiore 26a ed inferiore 26b comprendono, in allineamento lungo rispettivi assi verticali coincidenti o paralleli all’asse X-X, le seguenti aperture:

- un foro centrale 27 per il passaggio del condotto 23;

- una pluralità di fessure semicircolari 28, disposte lungo una circonferenza;

- una pluralità di asole 29, anch’esse disposte lungo una circonferenza più esterna rispetto alla circonferenza delle fessure semicircolari 28.

Le fessure semicircolari 28 sono posizionate e configurate per ricevere le porzioni 31 a sezione semicircolare dell’elemento cilindrico 25, mentre le asole 29 sono posizionate e configurate per ricevere e vincolare (mediante una rotazione di pochi gradi attorno all’asse X-X) i piedini 15c del corpo di formatura 15.

Con riferimento alle figure 3A, 3B e 4, il sistema di ribaditura 24 comprende una pluralità di palette di ribaditura 32, disposte circonferenzialmente all’esterno del corpo di formatura 15, in corrispondenza della base inferiore dello stesso.

Le palette di ribaditura 32, di cui una isolata dal resto del dispositivo è rappresentata in figura 5, comprendono una struttura ad L 33 che comprende una porzione semicircolare 33a disposta verticalmente ed una porzione di base 33b fissata ad un corpo di supporto 34. Sul corpo di supporto 34 è incernierato una leva inferiore 35a ed una leva superiore 35b, in modo da realizzare un sistema articolato a biella. Sul medesimo perno 36 della leva inferiore 35a è inoltre incernierato un cuscinetto 37.

Come meglio mostrato nelle figure 15A-15C, le estremità opposte delle leve 35a, 35b sono incernierate su un elemento di accoppiamento 38 fissato al disco superiore 26a.

Il corpo di supporto 34 è inferiormente accoppiato, tramite il cuscinetto 37, ad una piastra scorrevole 39. La piastra scorrevole 39 è mobile verticalmente lungo colonne di distanziamento 40 che separano il disco superiore 26a dal disco inferiore 26b ed è movimentata da un sistema a camma 41 che comprende una pluralità di aste radiali 42. Le aste radiali 42 sono atte ad interagire, durante il tragitto dell’organo di formatura 5 lungo il percorso 18, subito a valle del dispositivo di espulsione 9 del rivestimento nel contenitore C, con opportuni rilievi (non mostrati), che provocano la rotazione di alcuni gradi del sistema a camma 41 e, per mezzo dell’interazione con una superficie inclinata (non mostrata), il sollevamento della piastra scorrevole 39. In questo modo, come chiaramente mostrato nella sequenza delle figure 15A-15C, la paletta di ribaditura 32 subisce un movimento di innalzamento e contemporaneamente di estensione radiale seguita da ritrazione radiale, lungo una traiettoria verticale semicircolare. Tale movimento è permesso dal sistema a biella sopra descritto.

Il ritorno alla posizione di partenza avviene in modo automatico quando, superata la rotazione prevista del sistema a camma 41, si interrompe l’interazione con il piano inclinato e la piastra scorrevole 39 torna alla posizione ribassata.

In condizione operativa, quando cioè l’organo di formatura 5 è disposto a testa in giù, il bordo del contenitore si inserisce nello spazio tra il corpo di formatura 15 e le palette di ribaditura 32, mentre le palette 32 si trovano disposte all’interno del rivestimento in film plastico e al di sopra del bordo del contenitore C. Subito a valle del dispositivo di espulsione 9, il movimento della paletta 32 sopra descritto permette quindi di accompagnare e di rivoltare il lembo del rivestimento sul bordo del contenitore C, sfruttando l’elasticità del film plastico in cui il rivestimento è realizzato.

La figura 6 mostra il dispositivo di separazione 2 dei contenitori C in ingresso. Il dispositivo di separazione 2 opera il distanziamento dei contenitori C, che giungono sul sistema di trasporto 12 in sostanziale contatto, al passo degli organi di formatura 5 movimentati dal rispettivo sistema di movimentazione 4.

Il dispositivo di separazione 2 comprende un telaio 43 su cui è disposta orizzontalmente una rotaia 44. Sulla rotaia 44 è scorrevole un gruppo pinza 45 che comprende una porzione a pinza 45a, configurata per prelevare ed accompagnare un contenitore C nella fase di separazione, ed una porzione di movimentazione 45b. La porzione di movimentazione è associata operativamente, ad esempio tramite una cinghia di trasmissione, ad una motorizzazione 46, preferibilmente un motore brushless. In questo modo il gruppo pinza 45 viene movimentato con moto alternato lungo la freccia Y, secondo una legge di moto che prevede il distanziamento del contenitore C prelevato dal gruppo pinza 45 ad un passo corrispondente a quello degli organi di formatura 5, il rilascio di detto contenitore C distanziato sul dispositivo di movimentazione 3 ed il successivo ritorno del gruppo pinza 45 nella posizione di presa del contenitore C successivi in ingresso.

Le figure 7 e 8 illustrano invece il dispositivo di movimentazione 3 dei contenitori C.

Il dispositivo di movimentazione 3 comprende una pluralità di piattelli 47 mobili verticalmente ed orizzontalmente. I piattelli 47 sono scorrevolmente montati su un supporto 48 comprendente una slitta inferiore 49a ed una slitta superiore 49b, collegate da aste verticali 50. Le slitte 49a, 49b sono scorrevoli su rispettive rotaie 51a, 51b e sono accoppiate a mezzi di trasmissione del moto comprendenti un sistema di catene 52 o cinghie di trasmissione che ingranano su rispettive pulegge 53a, 53b, 53a’, 53b’ movimentate da opportuna motorizzazione. I piattelli 47 possono quindi essere trascinati orizzontalmente dal supporto 48 e nello stesso tempo scorrere verso l’alto o verso il basso lungo le aste verticali 50.

Tra le pulegge 53a, 53b disposte agli opposti estremi del percorso orizzontale dei piattelli 47 è disposto un profilo di camma 54 che comprende una prima porzione 54’ ascendente, una seconda porzione 54” di sommità piana ed una terza porzione 54’’’ discendente. I piattelli 47 sono configurati per interagire con detto profilo di camma 54 in modo tale che i contenitori C posizionati su di essi vengono condotti in una posizione elevata, corrispondente alla seconda porzione 54” piana, così da calzare al loro interno il rivestimento in film plastico presente sugli organi di formatura 5. La figura 1 mostra chiaramente questa fase operativa della macchina 1. Il rilascio del rivestimento in film plastico all’interno di un contenitore C verrà descritte nel seguito.

Preferibilmente, i piattelli 47 sono magnetizzati tramite un magnete permanente o un elettromagnete, in modo da facilitare il trattenimento dei contenitori C su di essi.

In forme di realizzazione preferite, il profilo di camma 54 del dispositivo di movimentazione 3 comprende un vincolo verticale elastico e cedevole, in modo tale che, se dovessero intervenire inciampi meccanici, la deformazione elastica di detto vincolo permetta l’attivazione di un sistema di blocco di sicurezza che arresta la movimentazione dei piattelli 47.

A valle del dispositivo di movimentazione 3, i contenitori C vengono rilasciati sul sistema di trasporto 13 che provvede al loro allontanamento.

Il rilascio del rivestimento in film plastico all’interno dei contenitori C viene operato con l’ausilio del dispositivo di espulsione 9, illustrato nelle figure 9A e 9B.

Il dispositivo di espulsione 9 comprende una pluralità di ugelli 55 associati ad un sistema di movimentazione 56 comprendente una catena 57 o cinghia ed una coppia di pulegge 58a, 58b motorizzate.

Il sistema di movimentazione 56 comprende due tratti rettilinei 56a, 56b e due tratti curvilinei 56c, 56d.

Gli ugelli 55 sono collegati uno con l’altro da un sistema di tubi flessibili di distribuzione 59, mentre detto sistema di tubi flessibili di distribuzione 59 è collegato ad una tubatura flessibile 60 a sua volta in comunicazione di flusso con una sorgente di aria compressa.

La tubatura flessibile 60 è accoppiata con un sistema a pantografo 61 che raggiunge la sua minima estensione in corrispondenza di una prima puleggia 58b e la massima estensione in corrispondenza della seconda puleggia 58a.

Il sistema a pantografo 61 è incernierato in modo scorrevole su un profilo rettilineo 62 che passa per gli assi delle pulegge 58a, 58b e comprende coppie di bracci 61a, 61b disposti su lati opposti del profilo 62. Le cerniere di giunzione 63 dei bracci 61a, 61b sul profilo 62 sono scorrevoli lungo il profilo stesso. In corrispondenza della cerniera di giunzione 63’ terminale, il sistema a pantografo comprende un manicotto girevole 64 vincolato ad una barra 64’ per il sostegno della porzione terminale della tubatura flessibile 60

La lunghezza della tubatura flessibile 60, che è associata a zig-zag a bracci 61a, 61b opposti del sistema a pantografo 61, è uguale o superiore alla distanza tra gli assi delle pulegge 58a, 58b.

La movimentazione degli ugelli 55, degli organi di formatura 5 e dei piattelli 47 è tale da realizzare un moto omocinetico. Inoltre, il centro dei piattelli, degli organi di formatura 5 e degli ugelli 55 si trova sulla stessa verticale, allo stesso passo di avanzamento.

Come mostrato in figura 1, il dispositivo di espulsione 9 è posto al di sopra degli organi di formatura 5, in corrispondenza della porzione di tratto orizzontale inferiore 18a del percorso 18 che sovrasta il profilo a camma 54 ed in particolare la seconda porzione 54” piana. Più precisamente, gli ugelli 55 di un tratto rettilineo 56a sono allineati in verticale con l’asse X-X degli organi di formatura 5, in modo da accoppiarsi con i rispettivi manicotti 23a a tenuta. In questo modo, quando un organo di formatura portante il rivestimento in film plastico viene inserito nel rispettivo contenitore C transitante al di sotto di esso, il dispositivo di espulsione 9 provvede ad emettere un flusso di aria compressa attraverso l’ugello 55. Tale flusso di aria compressa facilita l’espulsione del rivestimento in film plastico fino a calzare l’interno del contenitore C. A valle di questa posizione, il sistema di ribaditura 24 provvederà a risvoltare il lembo del rivestimento sul bordo del contenitore C, come precedentemente descritto.

Verrà ora descritto il metodo di formazione del rivestimento di film plastico secondo l’invenzione, tramite la descrizione dei dispositivi della macchina 1 ad esso dedicati. Nella forma di realizzazione mostrata nelle figure, tali fasi del metodo vengono realizzate nella porzione superiore della macchina 1.

La figura 11 mostra il sistema di sbobinatura 6’ del film plastico per la formatura del rivestimento interno dei contenitori C.

Il sistema di sbobinatura 6’ comprende un dispositivo di sbobinatura 65, una coppia di portabobine 66, 66’ di tipo convenzionale, eventualmente motorizzate, per rispettive bobine B ed una coppia di dispositivi di tensionamento 67, 67’ disposti tra le bobine 66, 66’ ed il dispositivo di sbobinatura 65.

In forme di realizzazione preferite, tra ogni porta-bobina 66, 66’ ed il relativo dispositivo di tensionamento 67, 67’ è disposto un dispositivo di giunzione 68, 68’ di tipo convenzionale, per la giunzione del film plastico in occasione di cambio della bobina B.

Il dispositivo di tensionamento 67, 67’ è del tipo a gravità e comprende una barra tensionatrice 69 scorrevole verticalmente in una guida 70. Il film plastico F passa al di sotto della barra tensionatrice 69 che provvede con il suo peso al corretto tensionamento. Nel caso infatti in cui il film F fosse maggiormente trazionato, la mobilità della barra 69 verso l’alto eviterà un eccessivo tensionamento con il rischio di strappo del film. In certe forme di realizzazione, il movimento verso l’alto della barra tensionatrice 69 può essere assistito da opportuna motorizzazione.

Il dispositivo di sbobinatura 65 comprende un telaio 70 che supporta una prima ed una seconda coppia di rulli 71, 71’ disposti orizzontalmente in allineamento con la barra tensionatrice 69 dei rispettivi dispositivi di tensionamento 67, 67’, posti in corrispondenza dei lati del telaio 70.

Il telaio 70 supporta inoltre una due coppie di rulli di ridirezionamento 72, 72’, posti al di sopra rispettivamente della prima e della seconda coppia di rulli 71, 71’ orizzontali e orientati a 45° su un piano verticale in cui giace il telaio 70, in modo tale che le rispettive estremità superiori 73, 73’ convergono in direzione del centro del telaio 70.

Dalle estremità superiori 73, 73’ dei rulli di ridirezionamento 72, 72’ si estendono verticalmente verso il basso una terza ed una quarta coppia di rulli 74, 74’.

Ogni coppia di rulli 71, 71’, 72, 72’, 74, 74’ è costituita da due rulli affiancati e separati da una spaziatura sufficiente al transito dello spessore del film plastico F, attraverso cui il film F stesso viene fatto passare.

In certe forme di realizzazione, l’insieme delle coppie di rulli 71, 71’, 72, 72’, 74, 74’ è posto su una struttura mobile 85 che può essere sollevata lungo una guida di scorrimento, ad esempio mediante opportuni attuatori pneumatici, in modo da portare tale struttura mobile 85, e quindi anche il film plastico F, al di sopra della superficie di sommità 15b dei corpi di formatura 15 in transito. In questo modo, nel caso in cui per qualche ragione mancasse un contenitore C lungo il sistema di trasporto 12, l’unità di comando e controllo della macchina 1 provvederà ad inviare un segnale di comando all’attuatore di tale struttura mobile 85 così da impedire che venga avvolto il film plastico F su un corpo di formatura 15 destinato alla posizione del contenitore C mancante.

Tra la terza e la quarta coppia di rulli 74, 74’ si apre nel telaio 70 una finestra 75 posizionata e configurata in modo da permettere il transito degli organi di formatura 5 secondo la freccia indicata in figura 11. In questo modo, il film plastico F si può avvolgere sulla superficie laterale 15a del corpo di formatura 15, per poi essere saldata verticalmente come verrà descritto nel seguito.

E’ importante che l’estensione in altezza del film plastico F sia lievemente superiore a quella del corpo di formatura 15, in modo tale che una porzione di film F sopravanzi. In questo modo, dopo la termoretrazione, si otterrà una corona di film plastico F sulla superficie di sommità 15b del corpo di formatura 15, necessaria per la saldatura su di essa della porzione di fondo del rivestimento.

La porzione di film plastico F che attraversa la finestra 75, derivando da due bobine B distinte, dovrà essere saldato a formare un foglio unico così da consentire l’avvolgimento sull’organo di formatura 5. Questa operazione, all’avvio della macchina 1, potrà essere ottenuta manualmente, ma quando la macchina 1 è in esercizio, la saldatura dei due lembi avverrà automaticamente come verrà descritto nel seguito.

In forme di realizzazione preferite, il sistema di sbobinatura 6’ comprenderà un sistema di regolazione e aggiustamento automatico dei film plastici F erogati dalle due bobine B, in modo tale che essi si presentino allineati alla stessa altezza reciproca. Tale sistema comprenderà preferibilmente dei sensori collegati ad un’unità di comando e controllo che, in base a tale lettura, regolerà l’altezza della struttura mobile 85.

Le figure 12A, 12B e 12C mostrano il dispositivo di saldatura 6 del corpo rivestimento per i contenitori C, posizionato immediatamente a valle del sistema di sbobinatura 6’.

Il dispositivo di saldatura 6 comprende un telaio 76 che supporta una guida di scorrimento orizzontale 77, posta parallelamente alla direzione di avanzamento degli organi di formatura 5, indicata con una freccia in figura 12A. La guida di scorrimento orizzontale 77 supporta scorrevolmente una slitta 78 su cui è vincolata una guida di scorrimento verticale 79, su cui è mobile verticalmente un gruppo saldatore 80.

La slitta 78 è mobile tra l’estremità prossimale 77a della guida 77 e la relativa estremità distale 77b.

Il gruppo saldatore 80 a sua volta è mobile tra l’estremità superiore 79a e l’estremità inferiore 79b della guida verticale 79.

Il gruppo saldatore 80 comprende una prima ed una seconda coppia di barre di trattenimento 81, 81’. In figura 12C è visibile solo una barra di ogni coppia di barre di trattenimento 81, 81’, in quanto le seconde barre sono visivamente nascoste dalle prime. La figura 12B, essendo una vista schematica dall’alto, mostra invece la disposizione delle due coppie di barre di trattenimento 81, 81’, la cui estensione in lunghezza è sostanzialmente uguale all’altezza del film plastico F.

Le barre di trattenimento 81, 81’ sono mobili tra una posizione distanziata (figura 12C), non operativa, ed una posizione operativa (figura 12B) in cui le barre mantengono in contatto i due lembi del film plastico F. La movimentazione delle barre di trattenimento 81, 81’ è ottenuta mediante opportuni attuatori pneumatici.

Il gruppo saldatore 80 comprende inoltre un organo saldatore 82, in particolare un saldatore ad ultrasuoni. L’organo saldatore 82 è mobile verticalmente su un’opportuna guida 83 tra una posizione superiore ed una posizione inferiore, la cui distanza corrisponde almeno all’altezza del film plastico F.

La movimentazione della slitta 78 lungo la guida orizzontale 77, del gruppo saldatore 80 lungo la guida verticale 79 e dell’organo saldatore 82 sono attuate da opportuna motorizzazione, preferibilmente motori brushless.

Il funzionamento del dispositivo di saldatura 6 è il seguente.

Quando un organo di formatura 5, su cui è parzialmente avvolto il film plastico F, si approssima al dispositivo di saldatura 6, la slitta 78 è posizionata all’estremità prossimale 77a della guida di scorrimento orizzontale 77, mentre il gruppo saldatore 80 si trova in corrispondenza dell’estremità superiore 79a della guida di scorrimento verticale 79. Quando l’organo di formatura 5 è all’interno del dispositivo di saldatura 6, immediatamente a valle dell’estremità prossimale 77a della guida di scorrimento orizzontale 77, il gruppo saldatore 80 viene portato in corrispondenza dell’estremità inferiore 79b della guida verticale 79 e le due coppie di barre di trattenimento 81, 81’ vengono portate in posizione operativa (figura 12B) in modo da mantenere in contatto i due lembi del film plastico F. La slitta 78 viene quindi movimentata dall’estremità prossimale 77a all’estremità distale 77b della guida di scorrimento orizzontale 77, in condizione omocinetica rispetto alla velocità di avanzamento degli organi di formatura 5. Durante il tragitto tra dette due estremità, l’organo saldatore 82 ad ultrasuoni viene fatto scorrere in contatto con i lembi del film F (figura 12B), ottenendo contemporaneamente sia la saldatura dei due lembi che il taglio del film plastico F. In questo modo l’organo di formatura 5 a valle prosegue lungo il percorso 18 con il corpo rivestimento formato su di esso, mentre il film plastico F, saldato, inizia ad avvolgere l’organo di formatura 5 che sopraggiunge a monte.

Prima che la slitta 78 raggiunga l’estremità distale 77b della guida orizzontale 77, le due coppie di barre di trattenimento 81, 81’ vengono portate nella posizione distanziata, il gruppo saldatore 80 viene portato in corrispondenza dell’estremità superiore 79a della guida verticale 79 e la slitta 78 viene portata in corrispondenza dell’estremità prossimale 77a della guida orizzontale 77, in modo da permettere l’ingresso nel dispositivo di saldatura 6 dell’organo di formatura 5 successivo.

La figura 13 mostra il forno di termoretrazione 7 posto immediatamente a valle del dispositivo di saldatura 6 lungo il percorso 18 degli organi di formatura 5.

Il forno di termoretrazione 7 comprende un tunnel di termoretrazione 84 all’interno del quale aggetta una pluralità di ugelli (non visibili) per l’erogazione di aria calda. In questo modo, il corpo rivestimento di film plastico avvolto attorno agli organi di formatura 5 viene termoretratto ed aderisce alla superficie laterale 15a ed al contorno della superficie di sommità 15b del corpo di formatura 15.

In certe forme di realizzazione, la superficie del corpo di formatura 15 forato viene posta sotto vuoto, in modo da far meglio aderire il film termoretratto su detta superficie. In tal caso, sarà predisposto un dispositivo del tutto simile al dispositivo di espulsione 9 precedentemente descritto, con la differenza che gli ugelli saranno rivolti verso l’alto e che la tubatura flessibile 60 sarà posta in comunicazione di flusso con opportuni mezzi di aspirazione.

Le figure 14A e 14B mostrano un secondo dispositivo di saldatura 8, posto subito a valle del forno di termoretrazione, configurato per la saldatura del fondo rivestimento al corpo rivestimento già termoretratto sugli organi di formatura 5 in arrivo.

Il dispositivo di saldatura 8 del fondo rivestimento comprende un telaio 86 che supporta un sistema di sbobinatura 87 di un film plastico ed un organo di saldatura 88 del fondo rivestimento.

Il sistema di sbobinatura 87 comprende rulli di tensionamento 89 ed un supporto bobine 90 motorizzato ed è configurato per svolgere orizzontalmente un film plastico in modo da farlo scorrere al di sotto dell’organo di saldatura 88.

L’organo di saldatura 88 comprende un disco saldante 91 comprendente una faccia di saldatura 91a rivolta verso il basso. Il disco saldante 91 è accoppiato ad un attuatore 92, preferibilmente un attuatore pneumatico, configurato per muovere il disco saldante 91 tra una posizione operativa ribassata ed una posizione rialzata.

L’attuatore 92 è a sua volta montato su un’opportuna slitta mobile orizzontalmente su una rotaia 93 lungo la direzione di transito degli organi di formatura 5 sul percorso 18. Il movimento orizzontale dell’attuatore 92 del disco saldante 91 è ottenuto per mezzo di opportuna motorizzazione, preferibilmente un motore brushless, secondo una legge di moto omocinetico rispetto alla velocità di avanzamento degli organi di formatura 5, tra una posizione iniziale di ingaggio di un organo di formatura 5 in ingresso ed una posizione finale di rilascio dell’organo di formatura 5 su cui è stata completata la formatura del rivestimento di film plastico.

La faccia di saldatura 91a del disco saldante 91 comprende un profilo circolare di saldatura a caldo 94 ed un profilo circolare di taglio 95 posto in posizione coassiale esternamente rispetto al profilo di saldatura a caldo 94. Il profilo circolare di taglio 95 è contornato da una cornice circolare 96 con la funzione di tensionamento del film plastico e favorire il taglio del fondo formatura. A tal fine, in certe forme di realizzazione, la cornice circolare 96 presenta una pluralità di fori per mettere in comunicazione di flusso la sua superficie con mezzi di aspirazione.

Il funzionamento del dispositivo di saldatura 8 del fondo rivestimento è il seguente.

Quando un organo di formatura 5 si approssima al dispositivo di saldatura 8, il disco saldante 91 si trova in posizione rialzata e nella posizione iniziale di ingaggio dell’organo di formatura 5. All’ingresso di quest’ultimo nel dispositivo di saldatura 8, il disco saldante 91 viene abbassato fino a pressare il film plastico svolto dal sistema di sbobinatura 87 contro la superficie di sommità 15b del corpo di formatura 5. Nello stesso tempo, la slitta su cui è montato l’attuatore 92 del disco saldante 91 viene mossa omocineticamente rispetto alla velocità di avanzamento dell’organo di formatura 15 lungo il percorso 18, fino alla posizione di rilascio in cui l’attuatore 92 provvede a sollevare il disco saldante 91. Durante tale percorso, viene completata l’operazione di saldatura e taglio del fondo rivestimento dal film plastico.

In certe forme di realizzazione, il sistema di sbobinatura non movimenta il film plastico, ma quest’ultimo viene trascinato dal corpo di formatura 15 e dal disco saldante 91 tra i quali è trattenuto.

In altre forme di realizzazione, è invece prevista una motorizzazione per lo svolgimento del film plastico con omocinematismo rispetto a organo di formatura 5 e disco saldante 91.

L’operazione sopra descritta provvede quindi a completare la formatura del rivestimento interno dei contenitori C.

In forme di realizzazione preferite, a valle del secondo dispositivo di saldatura 8, è posto un sistema di controllo 97 per la tenuta del rivestimento interno formato. Tale sistema di controllo 97 comprende un dispositivo ad ugelli, configurati per accoppiarsi a tenuta con il manicotto 23a degli organi di formatura 5. Gli ugelli sono in comunicazione di flusso con mezzi di aspirazione. Il sistema di controllo 97 comprende inoltre un sensore di pressione che rileva la diminuzione di pressione all’interno del condotto 23 quando il rivestimento formato non è danneggiato e quindi permette una perfetta tenuta rispetto all’ambiente esterno. Se tuttavia il sensore di pressione non rileva una diminuzione di pressione all’interno del condotto 23 o una diminuzione di pressione inferiore a quella attesa, questo significa che il rivestimento interno del contenitore C corrispondente è danneggiato per cui dev’essere scartato. Viene quindi inviato un segnale all’unità di comando e controllo, che provvede a scartare il contenitore C contenente il rivestimento interno danneggiato per mezzo del sistema di espulsione 14 a valle del dispositivo di espulsione 9.

Come detto, la macchina 1 dell’invenzione comprende un’unità di comando e controllo che governa tutte le fasi operative del funzionamento della macchina.

Da quanto sopra, appaiono immediatamente i vantaggi della macchina 1 secondo l’invenzione, che permette lo svolgimento di tutto il procedimento di formazione del rivestimento interno dei contenitori C e il suo accoppiamento con i contenitori C in modo totalmente automatizzato.

E’ evidente che sono state descritte solo alcune forme particolari di realizzazione della presente invenzione, cui l’esperto dell’arte sarà in grado di apportare tutte quelle modifiche necessarie per il suo adattamento a particolari applicazioni, senza peraltro discostarsi dall’ambito di protezione della presente invenzione.

Claims (10)

1. RIVENDICAZIONI l. Macchina (1) per il rivestimento interno di contenitori (C) comprendente un sistema automatico di formatura (6’, 6, 7, 8) di un rivestimento in film plastico (F) configurato per rivestire internamente un contenitore (C) ed un sistema automatico di accoppiamento (2, 9) di detto rivestimento in film plastico con detti contenitori (C), in cui detto sistema automatico di formatura (6’, 6, 7, 8) e detto sistema automatico di accoppiamento (2, 9) sono disposti in linea.
2. 2. Macchina (1) secondo la rivendicazione 1, in cui detto sistema automatico di formatura (6’, 6, 7, 8) e detto sistema automatico di accoppiamento (2, 9) sono disposti su piani sovrapposti.
3. 3. Macchina (1) secondo la rivendicazione 1 o 2, in cui detto sistema automatico di formatura (6’, 6, 7, 8) e detto sistema automatico di accoppiamento (2, 9) sono accoppiati mediante una pluralità di organi di formatura (5) di detto rivestimento interno in film plastico, detti organi di formatura (5) essendo mobili lungo un percorso (18) che comprende un tratto orizzontale inferiore (18a), un tratto orizzontale superiore (18b) e due tratti curvilinei (18c, 18d) alle estremità dei tratti orizzontali, detto percorso (18) essendo disposto su un piano verticale.
4. 4. Macchina (1) secondo la rivendicazione 3, comprendente: - un dispositivo di separazione (2) dei contenitori (C) in ingresso nella macchina (1) da una condizione di sostanziale contatto ad un passo uguale al passo degli organi di formatura (5) lungo il percorso (18); - un dispositivo di movimentazione (3) dei contenitori (C); - un sistema di movimentazione (4) della pluralità di organi di formatura (5) lungo detto percorso (18); - un dispositivo di saldatura (6) di un corpo rivestimento dei contenitori (C) accoppiato a monte con un sistema di sbobinatura (6’) di un film plastico (F) per la formatura del corpo rivestimento dei contenitori (C); - un forno (7) per la termoretrazione del corpo rivestimento dei contenitori (C) su detti organi di formatura (5); - un dispositivo di saldatura (8) di un fondo rivestimento dei contenitori (C); - un dispositivo di espulsione (9) del rivestimento formato all’interno dei contenitori (C).
5. 5. Macchina (1) secondo la rivendicazione 3 o 4, in cui ognuno di detta pluralità di organi di formatura (5) comprende un corpo di formatura (15) per il rivestimento interno di un contenitore (C), il corpo di formatura (15) comprendendo un sistema di ribaditura (24) del rivestimento in film plastico sul bordo di un contenitore (C).
6. 6. Macchina (1) secondo la rivendicazione 5, in cui il sistema di ribaditura (24) comprende una pluralità di palette di ribaditura (32), disposte circonferenzialmente all’esterno del corpo di formatura (15), in corrispondenza della base inferiore dello stesso, dette palette di ribaditura (24) essendo associate ad un sistema articolato a biella mediante il quale, per interazione con un sistema a camma (41), le palette di ribaditura (32) subiscono un movimento di innalzamento e contemporaneamente di estensione radiale seguita da ritrazione radiale, lungo una traiettoria verticale semicircolare.
7. 7. Macchina (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 3 a 6, in cui detti organi di formatura (5) comprendono al loro interno un condotto (23) che superiormente sfocia in un foro (22) e termina all’estremità opposta con un manicotto (23a) accoppiabile a tenuta con un ugello (55) di detto dispositivo di espulsione (9) configurati per immettere aria compressa in detto condotto (23).
8. 8. Macchina (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 4 a 7, in cui il dispositivo di movimentazione (3) dei contenitori (C) comprende una pluralità di piattelli (47) configurati per sorreggere detti contenitori (C), detti piattelli (47) essendo mobili verticalmente ed orizzontalmente per interazione con un profilo di camma (54) che comprende una prima porzione (54’) ascendente, una seconda porzione (54”) di sommità piana ed una terza porzione (54’’’) discendente, in cui detto dispositivo di movimentazione (3) è configurato per permettere l’introduzione di un organo di formatura (5) comprendente un rivestimento formato in film plastico all’interno di un contenitore (C) quando detto contenitore (C) si trova in corrispondenza di detta seconda porzione (54”) di sommità piana così da calzare all’interno di detto contenitore (C), tramite espulsione mediante aria compressa di detto dispositivo di espulsione (9), il rivestimento in film plastico.
9. 9. Macchina (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 4 a 8, in cui detto dispositivo di espulsione (9) comprende una pluralità di ugelli (55) associati ad un sistema di movimentazione (56), in cui detti ugelli (56) si muovono con moto omocinetico rispetto a detti organi di formatura (5) ed in cui detti organi di formatura (5) si muovono con moto omocinetico rispetto a detti contenitori (C).
10. 10. Metodo di rivestimento interno di un contenitore (C) con un rivestimento di film plastico (F), comprendente le seguenti fase operative: a) mettere a disposizione una macchina (1) come definita in una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 9; b) avvolgere un film plastico (F), ad esempio un film polimerico in una poliolefina o altro materiale resistente ad agenti corrosivi, sulla superficie laterale (15a)degli organi di formatura (5) a formare un corpo rivestimento; c) termoretrarre il corpo rivestimento del passaggio b) sulla superficie laterale dell’organo di formatura (5); d) saldare un fondo rivestimento in detto film plastico sul lembo superiore del corpo rivestimento in corrispondenza della superficie di sommità (15b) dell’organo di formatura (5) a formare il rivestimento interno per un contenitore (C); e) alloggiare detto rivestimento in film plastico del passaggio d) all’interno di un contenitore (C).