ITMI20012648A1 - Dispositivo di erogazione per fasciapallet a controllo meccanico e fasciapallet ottenuto con tale dispositivo - Google Patents

Description

Descrizione dell'invenzione avente per titolo:

"DISPOSITIVO DI EROGAZIONE PER FASCIAPALLET A CONTROLLO MECCANICO E FASCIAPALLET OTTENUTO CON TALE DISPOSITIVO"

La presente invenzione si riferisce ad un sistema di erogazione per un fasciapallet, in cui il controllo della quantità di pellicola erogata avviene in modo meccanico.

Come noto, i fasciapallet sono apparecchiature atte a creare un imballaggio di un carico con pellicola plastica. La fasciatura del carico con la pellicola può avvenire con diverse modalità, per esempio con la bobina di pellicola fissa e carico rotante, oppure con carico fisso e bobina rotante; in quest'ultimo caso, la bobina può essere montata su un sistema a braccio rotante o su anello circolare.

E' pure noto che nella maggior parte dei fasciapallett si impiega una pellicola estremamente estensibile (fino al 200-300%) che, per una resa ottimale, viene prestirata da un gruppo prestiro prima di essere applicata sul carico. I gruppi prestiro più semplici si compongono di rulli, su cui passa la pellicola, che vengono frenati per conseguire lo stiramento della pellicola tramite la tensione esercitata durante l'applicazione al carico: tuttavia questo sistema presenta degli inconvenienti che lo rendono poco efficiente, seppure estremamente economico.

Dispositivi più efficienti prevedono di far passare la pellicola tra una coppia di rulli, di cui quello a valle dotato di velocità di rotazione periferica maggiore, così da ottenere un prestiro uniforme e regolabile come desiderato.

I risultati migliori si ottengono prevedendo un dispositivo di comando e controllo di questi rulli, che determina la velocità di erogazione della pellicola in base alla richiesta istantanea del sistema.

La soluzione più diffusa sul mercato, prevede di adottare un motore elettrico per comandare uno dei due rulli - i due rulli essendo collegati fra loro, per esempio, da una coppia di ruote dentate - e un rullo "ballerino", disposto tra il gruppo prestiro e il carico da imballare, mediante il quale si può rilevare la tensione nella pellicola e di conseguenza regolare la velocità del motore elettrico. Normalmente, il rullo ballerino è connesso ad una cella di carico, o altro trasduttore di posizione, che genera un segnale proporzionale alla tensione nella pellicola e che viene inviato ad un'unità di controllo del motore di comando.

In questo modo, quando la tensione sulla pellicola aumenta, ossia quando l’operazione di imballaggio sta richiedendo una quantità maggiore di pellicola, l'unità di controllo fa accelerare il motore di comando e viceversa. Tuttavia, tipicamente (con un carico avente una forma in pianta rettangolare) queste fasi di accelerazione/decelerazione del motore di comando devono avvenire 8 volte ad ogni ciclo e quindi richiedono una buona prontezza di risposta del sistema. L'unità di controllo elettronica, per quanto sofisticata e costosa sia, presenta diversi problemi di messa a punto ad evitare che le inerzie e i ritardi del sistema provochino un'erogazione di pellicola in controfase con le effettive esigenze.

Purtroppo, questo tipo di inconveniente è intrinseco nei sistemi di controllo elettronici, dove inoltre la velocità di risposta di un motore elettrico non può superare certe soglie, se non a scapito dei costi e di elevati consumi dì energia.

Inoltre, in tutti i casi in cui il gruppo prestiro e il relativo dispositivo di comando e controllo sono montati su una mensola rotante (per esempio nel caso di fasciapallet a braccio rotante o dotati di pista ad anello), occorre prevedere contatti elettrici striscianti sia per alimentare il motore di comando sia per gestire il dispositivo di controllo. Ma questi contatti striscianti sono spesso fonte di inconvenienti e di oneri di manutenzione.

Scopo della presente invenzione è di risolvere gli inconvenienti suesposti. In particolare, si intende fornire un dispositivo di erogazione di pellicola per un fasciapallet in cui la variazione di velocità del gruppo prestiro possa essere conseguita in modo completamente meccanico, senza intervento di un'unità elettronica di controllo; inoltre, secondo un ulteriore aspetto, si intende fornire un dispositivo erogatore di pellicola in cui si possa fare completamente a meno di contatti striscianti e un fasciapallet comportante tale dispositivo.

Tali scopi vengono conseguiti con un dispositivo come descritto nei suoi tratti essenziali nelle allegate rivendicazioni.

Ulteriori caratteristiche e vantaggi del dispositivo secondo l'invenzione risulteranno comunque meglio evidenti dalla descrizione dettagliata che segue di sue preferite forme di esecuzione, date a titolo di esempio ed illustrate nei disegni allegati, nei quali:

fig. 1 è una vista in sezione di una prima forma d'esecuzione del dispositivo secondo l'invenzione;

fig. 2 è una vista ingrandita di una parte di fig. 1; fig. 3 è una vista in pianta schematica di un fasciapallet ad anello dotato di un dispositivo conforme ad una seconda forma d'esecuzione dell'invenzione;

fig. 4 è una vista ingrandita del'dispositivo dell'invenzione rappresentato in fig. 3;

fig. 5 è una vista in sezione presa lungo la linea V-V di fig. 4;

fig. 6 è una vista in sezione presa lungo la linea spezzata VI-VI di fig. 4; e

fig. 6A è una vista ingrandita di un particolare di fig. 6. Come visibile in fig. 1, un dispositivo erogatore si compone, in modo di per sé noto, di una mensola 1 su cui sono montati una bobina di pellicola estensibile 2, una coppia di rulli di prestiro P1 e P2 e un rullo mobile B.

Nell'esempio illustrato,-il rullo' mobile B è montato oscillante, tramite una coppia di bracci 3a e 3b, su un albero girevole 4 dotato di mezzi elastici di richiamo 5. Questi ultimi servono ad equilibrare l'oscillazione del rullo mobile B, in contrasto con la tensione impartita ad esso dalla pellicola estensibile (non mostrata in fig. 1) che si distende, passando su di esso, dalla bobina 2 e dai rulli di prestiro P1 e P2 al carico da imballare CA (fig. 3).

I rulli Pi e P2 sono tra loro connessi, per esempio, mediante una coppia di ruote dentate Pi1 e P2' che impostano un rapporto di trasmissione tale per cui la ruota a valle P2 gira ad una velocità maggiore di quella a monte P1, conseguendo il desiderato prestiro della pellicola.

Secondo una prima forma d'esecuzione dell'invenzione (fig.

2), l'albero girevole 4 porta, ad una sua estremità, una prima ruota dentata 6 che si ingrana con una seconda ruota dentata 7 calettata con accoppiamento elicoidale su un albero di supporto 8. In altre parole, tra il mozzo della seconda ruota 7 e l'albero di supporto 8 è previsto un accoppiamento del tipo vite/madrevite che trasforma la rotazione della ruota 7 in una traslazione della stessa secondo l'asse longitudinale dell'albero 8.

Sulla seconda ruota 7 è montato, tramite un opportuno cuscinetto 9, un semi-blocco di innesto inferiore 10 su cui è fissato un elemento a strisciamento 11, in forma di una corona circolare.

Contrapposto al semi-blocco inferiore 10 vi è un semi-blocco superiore di innesto 12, montato fisso assialmente ma girevole sull'albero 8 mediante cuscinetti. La superficie del semi-blocco superiore 12 contrapposta all'elemento di strisciamento 11 presenta anch'essa un analogo elemento di strisciamento o si compone essa stessa di un materiale a strisciamento.

Il materiale con cui è fabbricato l'elemento a strisciamento 11 è adatto a trasmettere una coppia tra i due semiblocchi di innesto 10 e 12, in modo progressivo al variare della forza di pressione esistente tra i due semiblocchi stessi. Il materiale di strisciamento è per esempio Iglidur® commercializzato dalla Igus GmbH.

Il semiblocco 12 è connesso, inoltre, con un motore elettrico M, per esempio mediante un accoppiamento tra ruote dentate 12a e Ma.

Il semiblocco inferiore 10 è invece connesso col gruppo prestiro, preferibilmente con il rullo a valle P2, tramite un accoppiamento a ruote dentate 13. ,

Benché la trasmissione al gruppo prestiro possa fare capo anche al rullo a monte P1, ciò non sarebbe altrettanto efficiente perché la regolazione risentirebbe di eventuali oscillazioni nel grado di prestiro della pellicola.

Durante il funzionamento del dispositivo, il motore M viene eccitato e posto in rotazione a velocità costante. Conseguentemente il semiblocco superiore 12 è posto in rotazione a velocità costante.

In condizioni di assenza di richiesta di pellicola, ossia quando nessuna tensione viene applicata al rullo mobile B, la ruota dentata traslabile 7 è nella sua posizione completamente abbassata (nella vista di fig. 2) e quindi i due semiblocchi 10 e 12 sono mantenuti distaccati e non viene trasferita coppia dal motore M al semiblocco inferiore 10.

Quando viene richiesta pellicola al sistema, si applica una tensione al rullo mobile B, l'albero 4 viene pertanto ruotato di un certo angolo in funzione del rapporto tra tensione della pellicola e forza elastica dei mezzi di richiamo 5. La rotazione dell'albero 4 si ripercuote in una rotazione della ruota 6 e della ruota traslabile 7, quindi in una traslazione del semiblocco inferiore 10 lungo l'asse longitudinale dell'albero 8. In questo modo i due semiblocchi di innesto 10 e 12 vengono avvicinati e l'elemento a strisciamento 11 comincia a lavorare, trasmettendo tanta più coppia quanto più è grande lo spostamento del rullo mobile B o in altre parole, quanto più tensione viene applicata della pellicola sul rullo B. In questo stato il motore M trasmette il moto sino al gruppo prestiro P1 e P2, erogando attivamente pellicola estensibile.

Come intuibile, questa costruzione rappresenta un sistema di erogazione autocontrollato; infatti, più il sistema richiede pellicola - il che si traduce in un incremento di tensione della pellicola - e più viene sollecitato il braccio mobile B, il che induce una maggiore pressione sul contatto strisciante 11 e un maggiore trasferimento di coppia dal motore M al gruppo prestiro e quindi una maggiore erogazione di pellicola; viceversa, quando il sistema richiede meno pellicola, vi è un allentamento della tensione e quindi un ritorno verso la posizione di riposo del rullo mobile B: dunque una minore pressione esercitata tra i due semiblocchi di innesto 10 e 12, con la conseguente trasmissione di una minore coppia e un rallentamento dell'erogazione della pellicola.

Tramite una corretta taratura dei rapporti di trasmissione e della costante elastica dei mezzi di richiamo e un'opportuna scelta del materiale dell'elemento a strisciamento 11 - alla portata di un tecnico del settore una volta a conoscenza degli insegnamenti qui offerti - è possibile ottenere un funzionamento progressivo e regolare.

La velocità di rotazione costante del motore M viene vantaggiosamente impostata uguale a quella necessaria per erogare la quantità massima di pellicola che si prevede il sistema possa richiedere.

Vale la pena ricordare che l'innesto delle corone a strisciamento non avviene allo stesso modo di un comune innesto a frizione, che per sua natura è atto a lavorare, a regime, o disinserito o completamente in presa. In questo caso invece, si sfrutta la progressività di un innesto a "strisciamento", ossia tra due superfici atte a lavorare propriamente a strisciamento, trasmettendo una coppia più o meno elevata in base alla pressione applicata. Se così non fosse, si perderebbe la progressività di controllo e ne deriverebbe un comportamento irregolare e a strappi del dispositivo di erogazione.

Vantaggiosamente, per ottenere il migliore comportamento dell'innesto, ossia per avere una risposta rapida ed evitare inceppamenti, il senso di rotazione della ruota traslabile 7, che porta in avvicinamento i due semiblocchi 10 e 12, è contrario a quello di rotazione del semiblocco 12. Questo impedisce che vi sia una naturale tendenza dell'innesto ad accoppiarsi più fortemente e quindi favorisce un pronto distacco e un'immediata diminuzione dell'erogazione di pellicola non appena si allenta la tensione della stessa sul rullo mobile B.

Come si intuisce, il dispositivo di controllo sopra descritto, essendo completamente meccanico, assicura una risposta proporzionale, diretta e praticamente immediata, che quindi non innesca instabilità nel ciclo di controllo come poteva avvenire secondo la tecnica nota.

La forma d'esecuzione sinora illustrata può essere applicata su un fasciapallet in cui la mensola 1 è montata su un braccio rotante o su una pista anulare, od anche in posizione fissa con carico rotante.

Un'altra forma d'esecuzione dell'invenzione, tipicamente utilizzabile su fasciapallet a pista anulare, è mostrata nelle figg. 3-6.

In fig. 3 è illustrata schematicamente una tipica struttura anulare A, montata traslabile verticalmente su due colonne di un fasciapallet, su cui è montata mobile una mensola di supporto 100.

La mensola 100 è montata:traslabile su piste della struttura anulare A tramite una serie di ruote di rotolamento Ri, R2, R3 ed è fissata ad un anello di trascinamento T girevole in appoggio su cuscinetti Ci disposti circonferenzialmente sulla struttura anulare A.

L'anello di trascinamento T, insieme alla mensola 100, sono posti in rotazione tramite una cinghia di trasmissione CT comandata da un motore MT (fig. 5), disposto fisso esternamente alla struttura anulare A.

Sulla mensola 100 sono previsti sostanzialmente gli stessi organi descritti più sopra. Una pellicola estensibile P si distende da una bobina 102 ad un gruppo di prestiro Ρ10 e p20' poi intorno ad un rullo di rinvio 104a e infine su un rullo mobile B10.

Il rullo mobile B10 è connesso, tramite bracci 103, ad un albero girevole 104, che supporta anche il rullo di rinvio 104a, solidale ad una prima ruota di trasmissione 106. La rotazione dell'albero 104 è contrastata da mezzi di richiamo elastici 105.

La ruota dentata 106 è connessa, tramite una catena 106a ad una ruota dentata traslabile 107, montata con accoppiamento elicoidale ad una piantana di supporto 107 in cui è montato coassialmente girevole un albero di trasmissione 108. La ruota dentata traslabile 107 porta un semiblocco inferiore di innesto 110 atto ad accoppiarsi con un altro semiblocco superiore di innesto 112 per mezzo di una corona a strisciamento 111.

Il semiblocco superiore 112 è calettato sull'albero di trasmissione 108 solidale al rullo a valle P20 del gruppo prestiro.

Secondo la presente forma d'esecuzione, il semiblocco di innesto 110 è in forma di una boccola sulla cui superficie esterna è ricavata una gola 110a.

Nella gola 110 a è atta ad impegnarsi una seconda cinghia di trascinamento D che si avvolge per un tratto più ampio possibile intorno alla boccola 110 stessa, mediante l'ausilio di tendicinghia, e poi aderisce ad una pi3⁄4ta DI solidale alla struttura anulare A (figg. 4 e 5).

Quando la mensola 100 viene portata in rotazione dal motore MT intorno alla struttura anulare A, la seconda cinghia di trascinamento D, statica rispetto alla pista DI, porta in rotazione la boccola 110.

Pertanto, il movimento della mensola 100 causa la rotazione della boccola 110 che costituisce l'organo di motorizzazione del dispositivo di erogazione, analogamente alla funzione svolta dal motore M nella prima forma d'esecuzione illustrata.

Ciò permette di fare a meno di un motore di comando montato sulla mensola 100, con tutti i vantaggi conseguenti al fatto di non dover portare energia elettrica su un dispositivo in movimento.

A parte questa peculiare caratteristica, per il resto il funzionamento è del tutto similare a quanto esposto in precedenza.

Tramite una opportuna scelta del rapporto di trasmissione fra la pista anulare DI e la boccola rotante 110, ci si assicura che il dispositivo sia in grado di erogare la quantità massima di pellicola necessaria al sistema, in base alla velocità di rotazione periferica del dispositivo sulla struttura anulare A.

Con questa seconda forma d'esecuzione si consegue anche il secondo scopo esposto nelle<' >premesse, ossia quello di poter rinunciare completamente a qualsiasi contatto strisciante per trasferire energia elettrica dall'esterno del fasciapallet al dispositivo erogatore in rotazione.

S'intende comunque che l'invenzione non è limitata alle particolari configurazioni illustrate sopra, che costituiscono solo degli esempi non limitativi della portata dell'invenzione, ma che numerose varianti sono possibili, tutte alla portata di un tecnico del ramo, senza per questo uscire dall'ambito dell'invenzione stessa.

E' evidente che, per esempio, il cinematismo che provoca l'avvicinamento dei semiblocchi di innesto, in base allo spostamento del rullo mobile, può assumere diverse forme. Tra l'altro, non è necessario che il rullo mobile sia sostenuto oscillante, ma potrebbe anche essere montato traslabile. Inoltre, il rullo mobile può essere sostituito equivalentemente da altri dispositivi il cui spostamento risente della tensione nella pellicola estensibile.

Come pure il sistema di motorizzazione esterno, illustrato nelle figg. 4-6, è da considerarsi solamente esemplificativo, essendo possibile adottare una notevole varietà di differenti soluzioni per condurre in rotazione il dispositivo erogatore sulla struttura portante anulare.

Infine, la cinghia di trasmissione atta a comandare la boccola dell'innesto a strisciamento può essere sostituita da elementi equivalenti, purché venga sfruttato il movimento del dispositivo intorno alla struttura anulare per conseguire la motorizzazione dell'erogatore.

Claims (10)

1. RIVENDICAZIONI 1) Dispositivo erogatore di una pellicola di materiale plastico estensibile per fasciapallet, del tipo comportante una bobina di pellicola plastica, un gruppo di prestiro comandato mediante mezzi di motorizzazione e un rullo mobile di controllo atto a determinare l'effetto di detti mezzi di motorizzazione in base alla tensione esercitata su di esso dalla pellicola di materiale plastico, caratterizzato da ciò che detto rullo di controllo mobile è connesso meccanicamente ad un innesto a strisciamento atto a trasmette una coppia da detti mezzi di motorizzazione al gruppo di prestiro, la coppia trasmessa da detto innesto a strisciamento essendo proporzionale alla pressione esercitata su di esso mediante detto rullo di controllo mobile.
2. 2) Dispositivo erogatore come in 1), in cui detto innesto a strisciamento si compone di un primo semiblocco ed un secondo semiblocco, avvicinabili tra loro in modo relativo, tra cui è interposto un elemento di materiale atto a lavorare a strisciamento.
3. 3) Dispositivo erogatore come in 2), in cui il primo semiblocco è in rotazione costante mediante detti mezzi di motorizzazione, mentre il secondo semiblocco è connesso a detto gruppo prestiro.
4. 4) Dispositivo erogatore come in 3), in cui detto primo semiblocco è fisso in traslazione e girevole su un albero di supporto mentre il secondo semiblocco è montato girevole su una ruota traslabile montata con una coppia elicoidale coassiale al medesimo albero di supporto, detta ruota traslabile essendo fatta ruotare dallo spostamento di detto rullo di controllo mobile.
5. 5) Dispositivo erogatore come in 3), in cui il primo semiblocco è girevole su una ruota traslabile montata, mediante accoppiamento elicoidale, su un albero di supporto, mentre detto secondo semiblocco è montato fisso in traslazione, lo spostamento di detto rullo di controllo mobile causando la rototraslazione di detta ruota traslabile.
6. 6) Dispositivo erogatore come in.una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni, in cui detto dispositivo di erogazione è montato mobile su una struttura anulare di un fasciapallet e detti mezzi di motorizzazione comportano un elemento di trasmissione interposto tra una pista anulare di detta struttura anulare e detto secondo semiblocco dell'innesto.
7. 7) Dispositivo erogatore come in 6), in cui detto elemento di trasmissione è una cinghia di trasmissione che si avvolge su detta pista e su una boccola solidale a detto secondo semiblocco dell 1innesto.
8. 8) Dispositivo erogatore come in una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni, in cui i due semiblocchi di innesto si avvicinano relativamente secondo un senso di rotazione opposto uno al-11altro.
9. 9) Dispositivo erogatore come in una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni, in cui la coppia trasmessa viene applicata al rullo a valle di detto gruppo prestiro.
10. 10) Fasciapallet comprendente un dispositivo erogatore come in una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni.