"APPARECCHIATURA PER L'AVVOLGIMENTO DI ARTICOLI CON UN FOGLIO CONTINUO",
DESCRIZIONE DELL'INVENZIONE
La presente invenzione si inquadra nel settore tecnico concernente l'avvolgimento di articoli con un foglio continuo. E' noto che articoli quali libri, riviste e simili vengono preferibilmente avvolti con un foglio di materiale protettivo, che li preserva da manomissioni e da urti. Generalmente tale foglio protettivo è costituito da un film termoplastico trasparente, del tipo del polietilene e similari. Tale foglio consente anche di confezionare in un unico involucro uno o più inserti che vengono sovente allegati a riviste e simili. Per l'avvolgimento dei citati articoli con un film plastico sono utilizzate apparecchiature che prevedono mezzi trasportatori dotati di mezzi di spinta che provvedono a disporre a regolari distanze gli articoli stessi. Gli articoli sono quindi avviati a una stazione di avvolgimento, in cui è altresì alimentato in continuo il film plastico; tramite opportuni mezzi di guida, il film è ripiegato intorno agli articoli. Il film plastico è successivamente sottoposto a una saldatura longitudinale e a una doppia saldatura trasversale, fra un articolo e quello successivo, e ad un taglio intermedio alla citata saldatura trasversale che provvede a definire le singole confezioni. Alternativamente è previsto l'avvolgimento degli articoli citati con un foglio di carta o simili. Un'apparecchiatura per il confezionamento con carta di libri, riviste e simili è illustrata ad esempio nella pubblicazione EP 0.480.882. L'apparecchiatura suddetta prevede mezzi trasportatori degli articoli da confezionare e di svolgimento di una bobina di carta in direzione longitudinale alla direzione di avanzamento degli stessi articoli; mezzi spruzzatori applicano strisce di un idoneo collante trasversalmente al foglio di carta, fra un articolo e l'altro. Il foglio di carta viene ripiegato attorno agli articoli e ulteriori mezzi spruzzatori provvedono contemporaneamente a distribuire un idoneo collante sui lembi longitudinali del foglio; tali lembi vengono quindi sovrapposti e sottoposti a una pressione di incollaggio tramite opportuni mezzi pressori. Gli articoli sono alimentati alla linea di avvolgimento da un magazzino, particolarmente nel caso di aziende che eseguano la lavorazione per conto terzi, oppure direttamente all'uscita dalla linea di produzione. E' da osservare che, in quest'ultimo caso, gli articoli citati vengono alimentati dalla linea di produzione a velocità elevata, sicché le fasi di avvolgimento devono adeguarsi alla suddetta velocità. In queste apparecchiature note un inconveniente è costituito dalla possibile mancanza di uno o più articoli lungo la linea di avvolgimento. Ciò è dovuto ad una disuniformità della presenza di articoli provenienti dalla linea di produzione (in altri termini un "vuoto", cioè assenza dell'articolo, in luogo di un "pieno", cioè presenza dell'articolo), oppure alla possibilità di avere degli scarti immediatamente a monte della linea di avvolgimento, quali degli articoli incompleti per una non corretta alimentazione degli inserti che devono essere necessariamente non alimentati (cioè scartati) alla linea di avvolgimento. La mancanza degli articoli nella stazione di avvolgimento può provocare danni alla funzionalità della linea, giacché il foglio, non avendo il riscontro dell'articolo su cui avvolgersi, tende ad aggrovigliarsi. Per ovviare a tale inconveniente è stato proposto l'impiego di idonei mezzi aspiranti atti ad allontanare la citata porzione di foglio aggrovigliato per la mancanza del relativo articolo. Questa soluzione non risulta però funzionale nel caso della mancanza di più di un articolo, sicché è usualmente necessario bloccare l'apparecchiatura per ripristinare le corrette condizioni di funzionamento. Ovviamente qualora l'apparecchiatura sia alimentata dalla linea di produzione, una interruzione delle fasi operative di avvolgimento si ripercuote sulle stesse fasi produttive. Lo scopo della presente invenzione è quello di realizzare un'apparecchiatura che consenta di attuare l'avvolgimento di articoli con un foglio continuo, in maniera da assicurare la continuità del funzionamento. Lo scopo citato viene ottenuto in accordo con quanto riportato nelle rivendicazioni.
Le caratteristiche dell'invenzione sono evidenziate nel seguito, con particolare riferimento alle unite tavole di disegno, nelle quali: - la fig.l illustra una vista in prospettiva schematica dell'apparecchiatura in oggetto; - la fig.2 illustra schematicamente una vista in pianta parziale di tale apparecchiatura, nelle normali condizioni di funzionamento; - le figg.3a, 3b, 3c e 3d illustrano una vista laterale schematica di organi di saldatura e di taglio dell'apparecchiatura, in successive fasi operative; - le figg.4 e 5 illustrano la citata vista in pianta schematica dell'apparecchiatura, nelle fasi di recupero delle normali condizioni di funzionamento conseguenti la mancanza di un articolo; le figg.6 e 7 illustrano la medesima vista in pianta dell'apparecchiatura, nelle fasi di recupero delle normali condizioni di funzionamento conseguenti la mancanza di più di un articolo. Con riferimento alle suddette figure, si sono indicati con 1 gli articoli da avvolgere con foglio continuo, ad esempio costituito da un film di materiale trasparente. Gli articoli 1 sono alimentati in successione tramite un organo trasportatore a nastro 2 che è in comunicazione con la linea di produzione degli stessi articoli 1. La velocità del nastro trasportatore 2 è controllata da un organo di regolazione 3 cosiddetto "encoder" . Gli articoli 1 vengono trasferiti dal nastro trasportatore 2 a una linea di avvolgimento 4 che si sviluppa trasversalmente allo stesso nastro 2. La linea di avvolgimento 4 prevede un primo trasportatore a nastro 5, atto a ricevere gli articoli 1, e un secondo trasportatore a nastro 6 destinato a controllare l'avanzamento cadenzato degli articoli 1. Il nastro 6 è dotato infatti di mezzi di spinta 7 che, in modo noto, provvedono a disporre a regolari distanze gli articoli 1. Il nastro trasportatore 6 è azionato, tramite una trasmissione 8, da un organo motore 9. La velocità del nastro trasportatore 6 è controllata da un relativo organo "encoder" 10 agente in corrispondenza del motore 9. Con il nastro trasportatore 6 sono destinati a cooperare mezzi sensori 11, del tipo delle fotocellule, atti a rilevare l'effettiva presenza degli articoli 1 da avvolgere. Gli articoli 1 avanzanti in cadenza regolarmente distanziati vengono trasferiti a un ulteriore trasportatore a nastro 12, in corrispondenza del quale è definita la stazione di avvolgimento 13.
Il nastro trasportatore 12 è azionato a sua volta, tramite una trasmissione 14, da un organo motore 15. La velocità del nastro trasportatore 12 è controllata da un relativo organo "encoder" 16 agente in corrispondenza del motore 15. In asse al motore 15 è montata anche una dinamo 29. Nella stazione 13 è alimentato in continuo il film plastico 17 che, tramite opportuni mezzi di guida non rappresentati, è ripiegato in forma tubolare in maniera da avvolgersi intorno agli articoli 1 e saldato longitudinalmente in maniera di per sé nota (si veda fig.2). Il film plastico è successivamente sottoposto a una doppia saldatura trasversale, fra un articolo e quello successivo, ad opera di un dispositivo 18 che realizza altresì contestualmente un taglio intermedio alla citata saldatura trasversale. Il dispositivo 18 è azionato su comando di ulteriori mezzi sensori 19 atti a rilevare la posizione degli articoli in avvolgimento, a monte dello stesso dispositivo 18. Il dispositivo 18, di per sé noto, comprende una lama di saldatura e di taglio 20 che coopera con una controlama 21. La lama 20 è guidata scorrevole verticalmente su un carrello 22 che porta altresì, in posizione fissa, la controlama 21; il carrello 22 è scorrevole su una guida 23 in direzione longitudinale alla linea 4. La lama 20 è azionata con moto alternativo mediante un dispositivo 24 a biella e manovella, comandato da un organo motore 25. La velocità operativa del manovellismo 24 è controllata da un relativo organo "encoder" 26 agente in corrispondenza del motore 25. Il manovellismo 24 aziona anche un meccanismo a glifo 27, fulcrato inferiormente su un perno 28 e articolato al carrello 22, per l'azionamento alternativo di quest'ultimo. Il meccanismo a glifo 27 consente di regolare opportunamente la corsa del carrello 22. Come visibile in successione nelle figg.3a, 3b, 3c e 3d, l'azionamento combinato del manovellismo 24 e del meccanismo a glifo 27 determina il movimento alternativo della lama 20 e del carrello 22 che porta la stessa lama 20 e la controlama 21. Per maggiore chiarezza si sono schematizzate con le linee tratteggiate 24a e 27a le posizioni assunte dai suddetti manovellismo 24 e meccanismo a glifo 27. L'azionamento del dispositivo di saldatura e taglio 18 è comandato dalla fotocellula 19 che controlla la posizione degli articoli 1 in avvolgimento sul nastro trasportatore 12. Quando la citata fotocellula 19 rileva la voluta posizione degli articoli 1, ad esempio il passaggio del tratto di film plastico libero fra un articolo e quello successivo, il motore 25 aziona lo spostamento in idonea relazione di fase della lama 20 e del carrello 22 (fig.3a). La lama 20 va ad agire sulla controlama 21, operando la saldatura trasversale del film plastico e il taglio intermedio a tale saldatura (fig.3b) . Successivamente la lama 20 e il carrello 22 compiono la corsa di ritorno (figg.3c e 3d). Il funzionamento dei motori 9, 15 e 25 è controllato da mezzi elaboratori programmabili 30, ad esempio del tipo noto come PLC, che ricevono ed elaborano i segnali trasmessi dagli "encoder" 3, 10, 16 e 26 e dalle fotocellule 11 e 19. Opportunamente i citati motori 9, 15 e 25 sono del tipo cosiddetto "brushless ", dotato di una risposta assai elevata. Durante il normale funzionamento dell'apparecchiatura, gli articoli 1 vengono alimentati in sequenza dal nastro trasportatore 2 alla linea di avvolgimento 4. Gli articoli 1 sono trasferiti al nastro trasportatore 6 dotato dei mezzi di spinta 7 che provvedono a disporre a regolari distanze gli articoli 1 stessi; il nastro trasportatore 6 avanza in fase con l’alimentazione degli articoli 1 da parte del nastro trasportatore 2, che è azionato in continuo. In tale fase può essere previsto l'inserimento di eventuali allegati, di etichette per la spedizione postale e simili. Le fotocellule 11 controllano la presenza sul nastro trasportatore 6 degli articoli l che sono quindi avviati alla stazione di avvolgimento 13, sul nastro trasportatore 12. Quivi la fotocellula 19 controlla il corretto posizionamento degli articoli e comanda l'azionamento del dispositivo 18 di saldatura trasversale e di taglio del film plastico 17. Qualora invece venga rilevata la mancanza di un articolo sul nastro trasportatore 6 della linea di avvolgimento 4, a motivo ad esempio di un corrispondente "vuoto" proveniente dalla linea 2 o di uno scarto, provocato sul nastro 6 medesimo mediante mezzi noti, non illustrati, con tale mancanza raffigurata in tratteggio e contrassegnata con il riferimento M in fig.4, viene opportunamente rallentata la velocità di avanzamento del nastro di avvolgimento 12, in attesa dell'articolo successivo, mantenendo costanti le distanze fra gli articoli stessi (si veda fig.4). Allo stesso tempo viene corrispondentemente rallentata anche la velocità operativa del motore 25 del dispositivo di saldatura 18. Quando arriva l'articolo successivo, il nastro trasportatore 12 e il dispositivo 18 di saldatura e taglio riprendono la velocità operativa normale (fig.5). E1 da evidenziare che la fase di recupero della normale funzionalità avviene nello spazio corrisponente al passaggio di un unico articolo, ad elevata velocità. Qualora invece risultino mancanti più di un articolo consecutivamente, ad esempio due mancanze M (fig.6), il nastro di avvolgimento 12 viene dapprima rallentato e quindi arrestato, al rilevamento del secondo articolo mancante. Corrispondentemente viene dapprima rallentato e poi arrestato il movimento del dispositivo di saldatura 18. Il motore 9 del nastro trasportatore 6 viene invece mantenuto in funzione, in fase con la velocità di avanzamento del nastro di alimentazione 2 degli articoli (fig.7). Anche in questo caso ovviamente quando arriva l'articolo successivo vengono ripristinate le normali condizioni di funzionamento del nastro trasportatore 12 e del dispositivo 18 di saldatura e taglio. Le fasi citate di recupero delle normali condizioni di funzionamento conseguenti alla mancanza di uno o più articoli sono attuate automaticamente su comando dei mezzi elaboratori programmabili 30 che controllano i motori 9, 15 e 25, elaborando i segnali trasmessi dagli "encoder" 3, 10, 16 e 26 e dalle fotocellule 11 e 19. In pratica l'albero del nastro trasportatore 2 di alimentazione degli articoli 1 è azionato in maniera continua e tramite il relativo "encoder" 3 fornisce un parametro di riferimento per l' "encoder" 10 del nastro trasportatore 6, che a sua volta è azionato in maniera continua.il nastro di avvolgimento 12 invece avanza regolarmente, tramite l'azionamento del motore 15, solo quando le fotocellule 11 segnalano la presenza degli articoli 1 sul nastro trasportatore 6.La velocità della linea di avvolgimento è impostata tramite i mezzi elaboratori 30 e determina il passo fra gli articoli 1.
Quando il nastro di alimentazione 2 varia la propria velocità o si arresta, anche il nastro trasportatore 6 subisce le medesime variazioni, tramite gli "encoder" 3 e 10.La velocità di traslazione della lama 20 del dispositivo di saldatura 18 è data dal motore 25, controllato tramite gli "encoder" 16 e 26 e la dinamo 29.La fase di posizione della citata lama 20 è data invece dalla posizione degli articoli 1 sul nastro di avvolgimento 12, controllata tramite la fotocellula 19.Ciò consente di variare automaticamente la fase operativa della lama 20, ad ogni ciclo, se gli articoli 1 variano la posizione reciproca sul nastro di avvolgimento 12.In definitiva la lama 20 insegue sempre la posizione intermedia fra un articolo e quello successivo, salda e taglia per un tratto impostabile con controllo digitale, e prosegue quindi il ciclo in maniera da riposizionarsi in fase per il ciclo successivo.Durante il normale funzionamento pertanto il nastro di alimentazione 2 comanda, tramite i citati "encoder" 3 e 10, il nastro trasportatore 6; quest'ultimo comanda il nastro di avvolgimento 12 che a sua volta comanda la traslazione della lama 20 del dispositivo di saldatura 18.Quando viene a mancare un articolo, il nastro trasportatore 6 mantiene la prefissata velocità di avanzamento, mentre il nastro di avvolgimento 12 e il dispositivo di saldatura e taglio 18 rallentano opportimamente, per poi nuovamente accelerare all'arrivo dell'articolo successivo.Se invece mancano due o più articoli consecutivi, il nastro trasportatore 12 e il dispositivo 18 rallentano per lo spazio di un articolo e poi si arrestano, in attesa di ripartire all'arrivo degli articoli successivi.Si evita in tal modo il rischio di aggrovigliare il film plastico in fase di avvolgimento, con gli inconvenienti lamentati nella tecnica nota, assicurando così la continuità di funzionamento della linea.Le caratteristiche costruttive dell'apparecchiatura, così come descritta, sono idonee a sostenere le elevate velocità operative previste.A titolo esemplificativo si è descritta in precedenza un'apparecchiatura per l'avvolgimento di articoli con un film plastico, ma è del tutto evidente che i principi operativi illustrati possono essere utilizzati anche per l'avvolgimento degli articoli con un foglio di carta o simili. In questo caso ovviamente, al posto dei mezzi saldatori longitudinali e trasversali, possono essere utilmente impiegati mezzi spruzzatori di un idoneo collante.Si intende che quanto sopra è stato descritto a titolo esemplificativo e non limitativo, per cui eventuali varianti costruttive si intendono rientranti nell'ambito protettivo della presente soluzione tecnica, come sopra descritta e nel seguito rivendicata.