ITBO930410A1 - Metodo ed apparato per consentire ad una macchina confezionatrice di prodotti con film estensibile, di formare confezioni automaticamente proporzionate alle dimensioni dei prodotti, e confezioni realizzate con tale metodo. - Google Patents

Description

dell'invenzione industriale, dal titolo: "Metodo ed apparato per consentire ad una macchina confezionatrice di prodotti con film estensibile, di formare confezioni automaticamente proporzionate alle dimensioni dei prodotti, e confezioni realizzate con tale metodo"

TESTO DELLA DESCRIZIONE

Il trovato concerne un metodo ed un apparato per consentire ad una macchina confezionatrice di prodotti con film estensibile, di formare confezioni automaticamente proporzionate alle dimensioni dei prodotti da confezionare e tratta altres? le confezioni realizzate con tale metodo.

Nelle macchine confezionatrici di tipo noto, il film d'avvolgimento viene svolto da una bobina e la sua larghezza ? in genere proporzionata alle pi? piccole dimensioni dei prodotti da avvolgere, in modo che sul fondo degli stessi prodotti di piccola dimensione, non abbiano a formarsi sovrapposizioni casuali, disordinate ed eccessive di lembi del film, per evitare problemi di carattere estetico ed anche funzionale, soprattutto per ci? che attiene la termosaldatura a tenuta del fondo dell'avvolgimento,'particolarmente necessaria nel confezionamento di prodotti come ad esempio le carni, che col tempo possono liberare parti liquide. Le maggiori larghezze del film, necessarie per l'avvolgimento di prodotti la cui larghezza o lunghezza ?.superiore alla larghezza dello stesso film, vengono ottenute sottoponendo il medesimo film ad un adeguato prestiro trasversale, proporzionalmente alle dimensioni del prodotto da avvolgere. E' evidente come una tale condizione limiti la capacit? della macchina di operare su prodotti variabili entro,un'ampia gamma di dimensioni, cosa questa che ? contraria alle attuali esigenze di mercato che vorrebbero macchine in grado di operare automaticamente su prodotti di dimensioni molto diverse, senza dover provvedere a registrazioni ed a cambi di formato del film d'avvolgimento.

Per ovviare a questo inconveniente sono stati ideati un procedimento ed un apparato descritti nella domanda di brevetto italiana n? B093A000156, di propriet? della stessa richiedente, che prevedono l'impiego di film estensibile la cui larghezza ? proporzionata ai prodotti di maggior dimensione che la macchina pu? avvolgere. Per il confezionamento di prodotti di dimensioni inferiori a quelle massime accettabili dalla confezionatrice, la larghezza del film viene di volta in volta modificata ?d adattata alle dimensioni del prodotto da avvolgere, con un procedimento ed un apparato di pieghettatura, tale per cui l'asse longitudinale delle pieghe risulti orientato nel senso della lunghezza del tratto di film inserito nella stazione di avvolgimento e tale per cui nel confezionamento dei prodotti di pi? piccola dimensione, sia comunque assicurata la formazione di un avvolgimento sufficientemente stirato e bloccato.

Questa soluzione risolve il problema di formare confezioni automaticamente proporzionate alle dimensioni dei prodotti, ma porta a dover usare quantit? eccessive di film, del quale non viene sfruttata la caratteristica peculiare che ? quella della estensibilit?.

Il trovato intende ovviare a questo inconveniente con la seguente idea di soluzione. La larghezza del film impiegato ? sempre proporzionale a quella dei prodotti di massima dimensione che la macchina deve confezionare e per il confezionamento di prodotti di dimensione inferiore a quella massima, od anche per il confezionamento di questi prodotti, la larghezza del film viene adeguata alle dimensioni del prodotto da confezionare, con una operazione di prestiro longitudinale. Pi? elevato ? il prestino longitudinale al quale viene sottoposto il film, pi? diminuisce la larghezza del film stesso.

Il prestiro longitudinale del film viene eseguito prima dell'alimentazione del film stesso alla stazione di confezionamento ed al di fuori di tale stazione, da parte di mezzi governati dai sistemi che rilevano le dimensioni del prodotto che viene di volta in volta alimentato sul sollevatore della macchina. Con questa soluzione, i mezzi che predispongono il tratto di film prestirato nella stazione di avvolgimento, non Bono interessati dalle tensioni indotte dal film nella fase di prestiro. Operando con film di notevole estensibilit? e che oltre a determinati valori di estensione reagisce in modo plastico, ad esempio film di polietilene, si ? notato che lo stiro longitudinale al quale il film stesso viene sottoposto nella fase preventiva di alimentazione nella stazione di confezionamento, migliora le caratteristiche di estensibilit? trasversale del medesimo film, nel senso che pi? elevato ? il prestiro longitudinale, pi? elevato potr? essere il prestiro trasversale.

Maggiori caratteristiche del trovato, ed i vantaggi che ne derivano, appariranno evidenti dalla seguente descrizione di una forma preferita di realizzazione dello stesso, illustrata a puro titolo di esempio, non limitativo, nelle figure delle otto tavole allegate di disegno, in cui:

la fig. 1 illustra in elevazione laterale e con parti in sezione, l'apparato di prestiro longitudinale del film secondo l'invenzione, abbinato alla stazione di avvolgimento di una macchina per la quale ? stato in particolare ideato il metodo di cui trattasi;

la fig. 2 ? una vista in pianta dall'alto e con parti in sezione dell'apparato di prestiro longitudinale del film;

- la fig. 3 illustra in pianta dall'alto la stazione di avvolgimento del prodotto ed i mezzi di prestiro longitudinale del film, unitamente ai prodotti di formato massimo e minimo confezionabili dalla macchina, essendo il film stesso attestato al distributore con la larghezza utile per poter confezionare qualsiasi formato di prodotto compreso nei limiti illustrati;

- le figg. 4-5-6 illustrano in pianta l'apparato di prestiro longitudinale e la stazione di avvolgimento della macchina in fasi successive di un ciclo di lavoro;

la fig. 7 illustra la stazione di avvolgimento della macchina secondo una sezione trasversale ed in una fase di lavoro successiva a quella di figura 6;

le figg. 8-9-10 illustrano in pianta dall'alto l'apparato di prestiro longitudinale del film e la stazione di avvolgimento della macchina, durante fasi successive e conclusive del ciclo di avvolgimento d'un prodotto;

- la fig. 11 illustra in pianta dal basso un prodotto confezionato col metodo e coi mezzi secondo l'invenzione;

- le figg. 12-13 illustrano altrettanti dettagli del prodotto confezionato di figura 11, sezionato secondo le linee XII-XII e XIII-XIII.

Nella figura 1 ? illustrata schematicamente ed a puro esempio di applicazione industriale del ritrovato, la stazione d'avvolgimento di una macchina protetta da separate domande di brevetto a nome della stessa richiedente, nella quale un tratto di film F viene ciclicamente svolto da una^bobina B e viene disteso nella stazione d'avvolgimento, con un tratto di lunghezza proporzionata alle dimensioni ed alle caratteristiche del prodotto P da avvolgere. Prima d'essere inserito nella stazione d'avvolgimento da parte dell'apposito trasportatore di alimentazione 1, il prodotto P viene esplorato da almeno due gruppi di barriere 5-105 di sensori optoelettronici, poste trasversalmente nonch? sotto e lateralmente al percorso del prodotto stesso e che in combinazione con almeno un elaboratore elettronico 6, rilevano le tre dimensioni del prodotto, la larghezza, l'altezza e la lunghezza (s), quest'ultima desunta, noto il valore costante della velocit? (v) di avanzamento del prodotto da parte del trasportatore 1, dall?equazione (s=v.t), essendo (t) il tempo di oscuramento di almeno uno dei sensori d'una qualsiasi delle dette barriere 5 e 105. Con le uscite 106, il computer 6 provvede a governare i motori elettrici dei gruppi di azionamento dei vari organi operativi della macchina e tra questi, i motori elettrici dell'apparato di prestiro longitudinale del film d'avvolgimento, del quale verr? detto pi? avanti. Con 206 ? indicato un eventuale terminale d'ingresso, per fornire al computer 6 delle ev?ntuali variabili relative alle caratteristiche del prodotto da avvolgere e/o ad eventuali caratteristiche del film impiegato.

Il tratto di film svolto dalla bobina B e disteso nella stazione di avvolgimento (figg. 1-5), ? sostenuto per una estremit? da un distributore a pettine 30, fisso, e per l'altra estremit? ? trattenuto da una pinza a pettine 61, mobile parallelamente al detto distributore. Una porzione di tale tratto di film, di lunghezza proporzionata alle dimensioni del prodotto da avvolgere, viene a comando afferrata dalle pinze laterali 78--178 (fig. 6) che poi si allontanano reciprocamente com movimento autocentrante, per sottoporre il film ad un prestiro trasversale di entit? proporzionata alle stesse dimensioni del prodotto. Nella successiva fase di sollevamento del prodotto contro il film prestirato (fig. 7), la pinza posteriore 61 (fig.6) ed il distributore 30 coi relativi mezzi associati (vedi oltre), provvedono ad allentare convenientemente la tensione longitudinale del film, ed anche le pinze laterali si avvicinano reciprocamente per attenuare il prestiro e poi si inseriscono sotto al prodotto (fig. 8) e s'aprono per distendere sotto al prodotto stesso i lembi laterali LI ed L2 del film (figg. 11-12). Intervengono poi in gruppo il piegatore posteriore 52 che stende sotto al prodotto il lembo di film L3 trattenuto dall'associata pinza posteriore 61, e lo spintore 55 (figg.8-9-10) che spinge il prodotto sul piegatore anteriore 37, mentre dal distributore fisso 30 viene richiamato un ultimo lembo di film L4 (figg. 11-12-13) che s.i stende sul fondo del prodotto, per tutta la lunghezza, che viene tagliato a misura da parte di mezzi non illustrati, operanti immediatamente a valle del distributore 30 e che si dispone sotto ai lembi laterali ed al lembo posteriore del film d'avvolgimento il quale viene in giusta fase abbandonato dalla detta pinza posteriore 61.

Per l'attuazione di un tale metodo di avvolgimentodi prodotti o di tutti quei metodi che comportano l'esigenza di disporre di film che esce dal distributore 30 o da altra analoga unit? di alimentazione, con una larghezza variabile e di volta in volta proporzionata alle dimensioni del prodotto, in modo che i lembi L3 ed L4 presentino una larghezza compresa in quella del fondo del prodotto stesso, ? stato previsto quanto segue.

Viene impiegata una bobina B di film estensibile, la cui larghezza ? proporzionata alle dimensioni dei prodotti di maggior formato che la macchina confezionatrice deve avvolgere. La larghezza del film sar? sostanzialmente uguale o di preferenza leggermente superiore alla larghezza dei detti prodotti di maggior formato, in modo che anche nel confezionamento di questi ultimi prodotti, il film debba essere sottoposto ad un prestiro longitudinale (vedi oltre). Il film impiegato sar? di preferenza caratterizzato da una elevata estensibilit? e da una ridotta memoria elastica allorch? prestirato. A tale scopo potranno ad esempio essere impiegati film estensibili di polietilene e/o d'altra adatta materia plastica.

La bobina B del film estensibile (fig. 1) ? sostenuta girevole attorno al proprio asse da mezzi di qualsiasi tipo noto, ad esempio da un mozzo 2 la cui rotazione ? controllata da un freno 3 associato al braccio 4 di un galoppino di polmonazione 7, essendo tale braccio fulcrato in 8 ad una parte fissa di supporto ed essendo formato da due pezzi articolati reciprocamente in 9 nella parte intermedia, ed il tratto di braccio che sopporta il galoppino 7 essendo dotato di un'asola 10 concentrica all'articolazione 9 ed impegnata da un perno 11 solidale all'altro tratto di braccio. Con questa soluzione ? possibile ritardare ed anticipare l'azionamento del freno 3, rispettivamente nella fase di sollevamento e di abbassamento del galoppino, in modo che il tratto di film rinviato attorno al galoppino stesso risulti sempre longitudinalmente disteso. Il film che esce dal galoppino 7 viene rinviato su una prima coppia di rulli paralleli 12-112 e tra una seconda coppia di rulli paralleli 13-113 opportunamente distanziati dai primi, tutti paralleli all'asse 2 della bobina B e sostenuti girevolmente per le estremit? da un apposito telaio fisso 14 (vedi oltre). Le dette coppie di rulli sono disposte in modo che il film F interessi i rulli stessi con un percorso sinuoso e quindi con un'ampia superficie di contatto. Di ogni coppia di rulli, almeno quelli 12 e 13 sono rivestiti in gomma o sono comunque realizzati in modo da presentare un coefficiente di attrito sufficientemente alto nei confronti del film. I rulli 12 e 13 sono sostenuti girevolmente dal telaio 14 in modo statico, mentre i rulli 112-113, che hanno preferibilmente una superficie liscia e dura, ad esempio d'acciaio, sono sostenuti dallo stesso telaio con possibilit? di allontanamento dai primi, contro i quali sono spinti da molle 15 e 16 che interagiscono tra punti fissi del telaio e le estremit? degli assi dei rulli 112-113 che in questo modo obbligano il film ad aderire intimamente ed uniformemente ai rulli gommati. I rulli gommati 12 e 13 sono azionati da rispettivi motori 17 e 18 a velocit? elettronicamente controllata, interfacciati alle uscite 106 del computer 6.

La coppia di rulli 13-113 ? posta immediatamente a monte del distributore 30 che ? predisposto in modo da trattenere la testa del film proveniente dalla stessa coppia di rulli.

Dalla figura 3 si rileva che la larghezza 19 del film impiegato ? direttamente proporzionata alla larghezza 20 del prodotto P2 di pi? ampia dimensione da avvolgere. Nella stessa figura 3, con 21 ? indicata la larghezza del prodotto PI di pi? piccola dimensione che pu? essere avvolto dalla stessa macchina confezionatrice. Nel seguito verr? detto come la macchina possa operare in modo che la testa del film trattenuta dal distributore 30, presenti una larghezza 22 che all'inizio di ogni ciclo operativo sia compresa tra le dimensioni 20 e 21 dei prodotti P2 e PI dianzi detti, ad esempio circa uguale alla differenza tra 20 e 21.

L?apparato cos? composto funziona nel modo seguente. Quando il prodotto P viene inserito nella stazione di confezionamento da parte del trasportatore 1, tramite le barriere 5-105 vengono rilevate le dimensioni del prodotto stesso ed il computer 6 predispone la macchina ad operare in funzione di tali dimensioni. Dalla figura 4 si rileva che la pinza 61 afferra la testa del film trattenuta dal distributore 30 ed arretra con una corsa proporzionale alla corrispondente dimensione del prodotto. In questa fase la coppia di rulli 13-113 ruota nel verso utile per l'erogazione di film al distributore, con una velocit? periferica sostanzialmente uguale a quella di arretramento della pinza e si ferma quando si ferma la medesima pinza. La coppia di rulli 12-112 pu? rimanere inizialmente ferma e/o pu? iniziare immediatamente a ruotare anch'essa, nel verso utile per l'erogazione di film verso il distributore, ma con?una velocit? inferiore a quella dei rulli a valle e tale per cui il tratto di film compreso.tra le due coppie di rulli risulti sottoposto ad un prestiro longitudinale di entit? tale per cui la larghezza del detto tratto di film si porti progressivamente ad essere sostanzialmen

per poter poi essere fissato per termosaldatura a tali lembi

Dalla figura 9 si rileva che prima che dal distributore esca la quantit? di film necessaria per il completamento del lembo L4, la velocit? di rotazione dei rulli 12-112 viene eventualmente modificata in modo automatico, da parte del computer 6, cos? che prima della separazione del lembo L4 da parte dei mezzi di taglio operanti immediatamente a valle del distributore 30 (non illustrati), il film risulti attestato nello stesso distributore 30 con una larghezza 22 compresa tra quella necessaria per il confezionamento dei prodotti di massima e d? minima larghezza, come indicato con 20 e 21 nella figura 3 e come illustrato nella figura 10. Secondo una variante esecutiva pu? essere previsto che l'adeguamento al valor medio della larghezza del film come detto in precedenza, venga effettuato solo nel caso in cui il computer 6 non rilevi la presenza di un successivo prodotto nella o verso la stazione di avvolgimento o rilevi la presenza in questa di un prodotto di dimensioni diverse da quello di cui sta per essere completato l'avvolgimento, mentre se il prodotto successivo ha dimensioni uguali a quello precedente, la larghezza del film nel distributore 30 pu? non essere modificata.

le, che pu? essere diversa da quella illustrata nei disegni. Non ? ad esempio escluso che le due coppie di rulli possano essere disposte in posizione molto ravvicinata, cos? che il sistema risponda molto rapidamente alle variazioni di larghezza del film, soprattutto quando il film stirato ha scarsa memoria elastica. Poich? questa condizione limita l'entit? di prestiro del film volta a diminuire la larghezza del film stesso e crea problemi di disuniformit? di stiro tra le fase mediane e quelle esterne, non ? escluso che le due coppie di rulli di prestiro siano tra loro opportunamente distanziate di una entit? prestabilita che pu? essere fissa od all'occorrenza variabile manualmente od automaticamente tramite apposito servocomando. La coppia di rulli 12-112, anzich? essere montata sullo stesso telaio 14 che porta i rulli 13-113, pu? essere montata su un apposito telaio associato a quello 14 od a quello della macchina con l'interposizione di guide e slitte o con l'interposizione di un supporto oscillante, mentre un servocomando provvede all'occorrenza a modificare la distanza tra le due coppie di rulli, entro valori prefissati.

Queste e tutte quelle modifiche che sono per altro intuibili dai tecnici del ramo, non esulano dall'ambito del trovato, come sopra esposto, come illustrato e come a seguito rivendicato.

Nelle rivendicazioni che seguono, i riferimenti riportati tra parentesi hanno il solo scopo di facilitare la lettura delle stesse rivendicazioni e per questo non debbono in alcun modo essere interpretati limitativamente per quanto attiene l'ambito di protezione delle medesime rivendicazioni.

Claims (4)

1. RIVENDICAZIONI l) Metodo per?consentire ad una macchina confezionatrice di prodotti con film estensibile, di formare confezioni automaticamente proporzionate alle dimensioni dei prodotti da avvolgere, del tipo che comprende: - una fase di rilevamento delle dimensioni del prodotto da avvolgere; - l'impiego di film estensibile con larghezza proporzionata alle dimensioni dei prodotti di pi? grande formato trattabili dalla macchina confezionatrice; - una fase di adeguamento della larghezza del film d'avvolgimento, alle dimensioni del prodotto da avvolgere, in modo che gli ultimi lembi del film distesi sul fondo del prodotto durante il normale ciclo di lavoro della confezionatrice, non abbiano a sporgere lateralmente dal fondo stesso del prodotto, caratterizzato dall'impiego di film estensibile di larghezza sostanzialmente uguale a quella del fondo dei prodotti di massimo formato trattabili dalla macchina confezionatrice e caratterizzato altres? dal fatto che il tratto di film ciclicamente inserito nella stazione di avvolgimento, viene normalmente sottoposto ad un prestiro longitudinale per diminuire la larghezza del film stesso, essendo l'entit? del prestiro variabile in funzione delle dimensioni del prodotto da avvolgere, in modo che il detto tratto di film presenti di volta in volta una larghezza proporzionata alla corrispondente dimensione del prodotto da avvolgere.
2. 2) Metodo secondo la rivendicazione 1), caratterizzato dall'impiego di film estensibile la cui larghezza ? opportunamente superiore a quella del fondo dei prodotti di massimo formato che possono essere trattati dalla macchina confezionatrice, cosi che anche nell'avvolgimento di questi prodotti, il film stesso viene sottoposto ad una adeguata fase di prestiro longitudinale che ne adegua convenientemente la larghezza a quella dei detti prodotti.
3. 3) Metodo secondo le rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che la fase di prestiro longitudinale del film ? antecedente alla fase di introduzione del film stesso nella stazione di avvolgimento della macchina confezionatrice e tali fasi non si condizionano a vicenda.
4. 4) Metodo secondo le rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che la conclusione di un ciclo di avvolgimento di un prodotto ? tale per cut il prestiro longitudinale al quale viene sottoposto il film in fase di alimentazione alla stazione di avvolgimento e che servir? per il successivo ciclo di lavoro, sia proporzionato alle dimensioni del successivo prodotto re (52), provvede a ripiegare sul fondo del prodotto il lembo posteriore (13) del film e con l'annesso spintore (55) spinge il prodotto in scarico, mentre sul suo fondo viene ripiegato l'ultimo lembo (L4) di film, essendo previsto che l'altra coppia di rulli di prestiro (12--112) sia opportunamente distanziata dalla precedente coppia di rulli ed essendo previsto che sia azionata con una logica tale e con velocit? tale da sottoporre il tratto di film che intercorre tra le due coppie di rulli,al prestiro longitudinale che ? di volta in volta necessario per l'adeguamento alle dimensioni del prodotto da avvolgere. 10) Apparato secondo le rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal comprendere dei mezzi per cui la coppia di rulli di prestiro (13-113) che ? prossima al distributore (30), venga azionata in concomitanza con lo spostamento di ritorno della pinza posteriore (61) che provvede all'inserimento di un nuovo tratto di film nella stazione di avvolgimento della macchina confezionatrice, e mezzi essendo previsti per far si che gli stessi rulli si attivino quando lo spintore (52) associato alla detta pinza, nella conclusione di un ciclo di avvolgimento, inizia a spostare il prodotto in scarico o con un giusto ritardo da tale inizio, rispettivamente a seconda che il prodotto debba essere trattato delicatamente o meno. 11) Apparato secondo le rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che i rulli gommati (12-13) delle coppie di rulli di prestiro, sono azionati da rispettivi motori elettrici (17-18), a velocit? elettronicamente controllata, collegati con apposita interfaccia al computer (6) che presiede al funzionamento automatico della macchina confezionatrice. 12) Apparato secondo le rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che le due coppie di rulli (12-112 e 13-113) che effettuano il prestiro longitudinale del film d'avvolgimento, sono distanziate tra loro in misura proporzionale all'entit? massima del prestiro da eseguire sullo stesso film, in modo che il film prestirato non risulti eccessivamente indebolito e che l'entit? del prestiro risulti distribuita in maniera sufficientemente uniforme ?ull1intera lunghezza del tratto di film che intercorre tra le dette coppie di rulli. 13) Apparato secondo le rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal comprendere dei mezzi eventuali per modificare la distanza che intercorre tra le due coppie di rulli di prestiro (12-112 e 13-113) e per adattare tale distanza all'entit? del prestiro al quale deve essere sottoposto il film d'avvolgimento. 14) Confezione di film estensibile ottenuta col metodo e con l'apparato di cui alle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dall?avere gli ultimi lembi (L3-L4) del film, distesi sul fondo del prodotto (P) confezionato, che non sporgono lateralmente dal prodotto stesso e che sono formati da tratti di film esclusivamente stirato in senso longitudinale, essendo tali lembi preferibilmente termosaldati tra loro e coi soprastanti lembi laterali (L1-L2) del film d'avvolgimento, 15) Metodo ed apparato per consentire ad una macchina confezionatrice di prodotti con film estensibile, di formare confezioni automaticamente proporzionate alle dimensioni dei prodotti, e confezioni realizzate con tale metodo, il tutto come descritto, come illustrato nelle figure delle otto tavole allegate di disegno e per gli scopi sopra esposti.