ITMI20101714A1 - Macchina incappucciatrice. - Google Patents

Description

Descrizione della domanda di brevetto per invenzione industriale per "Macchina incappucciatrice"

La presente invenzione si riferisce ad una macchina per il confezionamento di oggetti, quali pacchi, con un tubo di film termoretraibile. In particolare, i pacchi possono essere composti da oggetti impilati su pallet.

Nella tecnica nota sono conosciute macchine, dette incappucciatrici, le quali calzano un cappuccio, formato da un tubo di film termoretraibile, sul pacco da ricoprire. Il film viene poi riscaldano per provocarne la termoretrazione sul pacco. Poiché il tubo di film viene calzato dall’alto sul pacco, tali macchine solitamente formano o srotolano il tubo di film direttamente sopra la zona di accoglimento del pacco a partire da una bobina che à ̈ disposta prossima a tale zona o à ̈ affiancata alla macchina. Fra la bobina e la zona di accoglimento del pacco sono perciò previste guide e rulli che conducono il film in srotolamento fino a sopra il pacco. Nel caso di formazione verticale del cappuccio sopra la zona di accoglimento del pacco l’ingombro della macchina in verticale à ̈ però alquanto elevato.

Inoltre, le macchine note soffrono di una certa lentezza a causa della necessità di dovere formare e posizionare il cappuccio di film sopra il pacco, calzare il cappuccio, eventualmente termoretrarre il film, evacuare il pacco e, solo dopo, ricominciare daccapo l’operazione con il successivo pacco. Fra l’altro, il tempo per eseguire una soddisfacente termoretrazione non può essere ridotto oltre un certo limite per non pregiudicare l’operazione.

Inoltre, la qualità estetica del cappuccio termoretratto à ̈ spesso insoddisfacente, specialmente nel caso di pacchi di prodotti che producono un rapido raffreddamento del film quando quest’ultimo li tocca. In questo caso, infatti, il cappuccio termoretratto presenta grinze, bolle e disuniformità. Ciò à ̈ particolarmente vero nel caso, ad esempio, di pacchi di bottiglie di vetro. Fra l’altro, proprio l’impaccamento di bottiglie à ̈ uno dei settori dove sarebbe richiesta una rapida esecuzione dell’incappucciamento, a causa dell’elevata produttività degli impianti che producono le bottiglie. Per cercare di ridurre il problema si sono anche proposte macchine con potenze termiche di riscaldamento del film relativamente elevate, ma ciò pregiudica l’economicità di funzionamento della macchina e non permette comunque di ottenere un risultato realmente soddisfacente sia in termini di velocità sia in termini di qualità finale.

Scopo generale della presente invenzione à ̈ fornire una macchina incappucciatrice che permetta alte velocità unite ad un più soddisfacente risultato finale, preferibilmente con consumi energetici ridotti.

In vista di tale scopo si à ̈ pensato di realizzare, secondo l'invenzione, una macchina incappucciatrice di un oggetto, comprendente: un gruppo di erogazione verticale atto ad erogare dal basso verso l’alto un cappuccio di film termoretraibile in forma di segmento di tubo con estremità superiore aperta; un gruppo di calzamento verticale, affiancato al gruppo di erogazione verticale, atto a calzare dall’alto verso il basso un cappuccio di film termoretraibile con estremità aperta rivolta verso il basso sopra un oggetto posto in una zona di incappucciamento della macchina; un dispositivo superiore ribaltatore, che à ̈ disposto sopra e fra il gruppo di erogazione e il gruppo di calzamento e che afferra l’estremità superiore aperta del cappuccio nel gruppo di erogazione verticale e lo ribalta di 180° sopra il gruppo di calzamento per passare al gruppo di calzamento il cappuccio con l'estremità superiore aperta rivolta verso il basso.

Per rendere più chiara la spiegazione dei principi innovativi della presente invenzione ed i suoi vantaggi rispetto alla tecnica nota si descriverà di seguito, con l'aiuto dei disegni allegati, una realizzazione esemplificativa applicante tali principi. Nei disegni:

-figura 1 rappresenta una vista schematica in prospettiva di una macchina incappucciatrice realizzata secondo l’invenzione;

-figura 2 rappresenta una vista schematica parziale in prospettiva di una prima zona di prelievo e formazione del cappuccio di film nella macchina di figura 1;

-figura 3 rappresenta una vista schematica parziale in prospettiva di un dispositivo di ricevimento e ribaltamento del cappuccio di film nella macchina di figura 1;

-figura 4 rappresenta una vista schematica parziale in prospettiva di parte di un gruppo di incappucciamento della macchina di figura 1;

-figura 5 rappresenta una vista schematica parziale in prospettiva di un telaio di termoretrazione della macchina di figura 1;

-figure da 6 a 9 rappresentano viste schematiche in alzata laterale di fasi successive sequenziali di funzionamento della macchina di figura 1.

Con riferimento alle figure, in figura 1 Ã ̈ mostrata una macchina incappucciatrice, indicata genericamente con 10, realizzata secondo i principi della presente invenzione.

La macchina 10 comprendente un gruppo di erogazione verticale 11 che à ̈ atto ad erogare dal basso verso l’alto un cappuccio 12 di film termoretraibile in forma di segmento di tubo con estremità superiore aperta. La macchina 10 comprende anche un gruppo di calzamento verticale 13 che à ̈ affiancato al gruppo di erogazione verticale 11 ed à ̈ atto a calzare un cappuccio di film termoretraibile sopra un oggetto 14 (ad esempio, formato un pacco di oggetti, quali bottiglie, scatole, mattoni, ecc., disposti su un pallet) che à ̈ posto in una zona 15 di incappucciamento della macchina (vantaggiosamente sopra un opportuno noto basamento di rialzo 50, eventualmente dotato di mezzi di traslazione del pacco dentro e fuori la macchina). Il gruppo di calzamento à ̈ atto a calzare il cappuccio dall’alto verso il basso e con estremità aperta rivolta verso il basso. Sopra e fra il gruppo di erogazione 11 e il gruppo di calzamento 13 à ̈ presente un dispositivo superiore ribaltatore 16 che à ̈ atto ad afferrare l’estremità superiore aperta del cappuccio nel gruppo di erogazione verticale e ribaltarlo di 180° sopra il gruppo di calzamento così da passare il cappuccio al gruppo di calzamento 13 con l'estremità superiore aperta rivolta verso il basso.

Il gruppo di erogazione 11 comprende un alimentatore 17, che svolge un tubo appiattito di film avvolto su una bobina 18, e un dispositivo prelevatore a pinze 19 che à ̈ scorrevole verticalmente per afferrare con proprie pinze verticali 20 gli opposti bordi di una estremità superiore aperta del tubo di film in uscita dall’alimentatore e per trasportarlo verso l’alto fino al dispositivo superiore ribaltatore 16. Le bobine 18 possono essere più di una per avere diversi formati o tipologie di film fra le quali scegliere mediante opportuna impostazione dell’alimentatore.

L’alimentatore 17 comprende anche noti mezzi 23 (ad esempio a lama calda elettrica) di saldatura trasversale del tubo di film svolto, per formare a comando una estremità chiusa del cappuccio opposta alla estremità superiore aperta afferrata dalle pinze del dispositivo prelevatore.

Il tubo di film, come sarà chiaro nel seguito, à ̈ appiattito in una striscia mediante piegatura con sezione rettangolare avente due opposti lati rettilinei avvicinati e gli altri due opposti lati ripiegati a V verso l’interno, come ben visibile in figura 2.

Come visibile sempre in figura 2, le pinze 20 afferrano vantaggiosamente l’estremità libera di testa del film sui due lati rettilinei, che vengono leggermente discostati uno dall’altro di una opportuna quantità mediante lamine di guida 22 disposte all’uscita dall’alimentatore 17. Il dispositivo prelevatore 19 ha vantaggiosamente quattro pinze verticali 20 motorizzate che sono accoppiate a due a due su opposti bordi della estremità superiore aperta del tubo di film che à ̈ in uscita dall’alimentatore in una condizione schiacciata. Il movimento di estrazione del segmento di film dall’alimentatore à ̈ schematicamente mostrato sulla destra di figura 6.

Per sollevare il film e formare il cappuccio, il dispositivo prelevatore 19 à ̈ vantaggiosamente motorizzato per essere mobile verticalmente lungo montanti di guida verticali 21, mediante opportuni carrelli 24 collegati da una trave 25 che supporta bracci 26 di supporto delle pinze 20. Le pinze verticali 20 del dispositivo prelevatore sono supportate nel dispositivo prelevatore 19 per essere mobili a comando fra una posizione operativa verticale di afferramento e trasporto verso l’alto del film e una posizione retratta non operativa. Ciò à ̈ vantaggiosamente ottenuto supportando le pinze con i bracci 26 imperniati alla trave mediante un asse orizzontale 27. Attuatori 28 producono il movimento fra la posizione operativa e la posizione non operativa delle pinze del prelevatore, come sarà chiaro nel seguito.

La corsa verso l’alto del dispositivo prelevatore 19 à ̈ tale da superare il dispositivo superiore ribaltatore così da passare attraverso di esso e porgergli il cappuccio da ribaltare (come si vede bene schematicamente sulla destra di figura 7).

Vantaggiosamente, il dispositivo superiore ribaltatore comprende quattro gruppi pinza 29, ciascuno dotato di almeno una pinza orizzontale motorizzata (vantaggiosamente, due pinze orizzontali accoppiate distanziate e sovrapposte). I gruppi pinza sono destinati ad afferrare il tubo di film da rispettivi spigoli laterali per aprirlo con una sezione sostanzialmente rettangolare dopo che il prelevatore 19 à ̈ giungo al termine della sua corsa superiore, come schematicamente visibile sulla destra di figura 8 dove il dispositivo prelevatore à ̈ ribaltato verso la sua posizione non operativa dopo avere passato il film al ribaltatore 16.

I gruppi pinza 29 sono vantaggiosamente supportati da un telaio 30 che à ̈ motorizzato per ruotare attorno ad un asse orizzontale 31 di ribaltamento del cappuccio fra il gruppo di erogazione e il gruppo di calzamento (come mostrato schematicamente in figura 9, dove si vede anche come nel contempo il dispositivo prelevatore 19 può ritornare in basso a prelevare un nuovo cappuccio).

Come si vede bene nel particolare di figura 3, per l’apertura del cappuccio il dispositivo ribaltatore comprende vantaggiosamente una motorizzazione di movimentazione di due di detti gruppi pinza (disposti su un lato del tubo di film rispetto agli altri due gruppi pinza disposti sull’altro lato del tubo), per permettere l’allontanamento a comando di due gruppi pinza rispetto agli altri due dopo il ricevimento del cappuccio dal gruppo di erogazione. A tale fine, il telaio 30 comprende vantaggiosamente una traversa 32 di supporto di due dei gruppi pinza che à ̈ scorrevole a motore (grazie allo scorrimento telescopico di bracci del telaio di imperniamento all’asse 31) per muoversi da una prima posizione vicina agli altri due gruppi pinza fino ad una posizione sufficientemente allontanata per aprire completamente l’imboccatura superiore del cappuccio prima di ribaltarla verso il gruppo di calzamento 13.

Il gruppo di calzamento verticale 13 comprende a sua volta un telaio di trasporto 33 e, eventualmente, un telaio di termoretrazione 34 sovrapposto (vantaggiosamente ad anello rettangolare in un piano orizzontale), i quali sono motorizzati per scorrere verticalmente sequenzialmente attorno all’oggetto posto nella zona di incappucciamento (come schematicamente mostrato sulla sinistra delle figure 6-9). Vantaggiosamente, lo scorrimento avviene mediante opportuni carri 51, 52 di sostegno e scorrimento lungo guide negli stessi montanti 21 che separano così la zona di salita del cappuccio dall’alimentatore e la zona di discesa del cappuccio ribaltato nel gruppo di calzamento per venire infilato sull’oggetto da ricoprire. Le motorizzazioni possono essere ad esempio a catena.

Vantaggiosamente, superiormente alla zona di incappucciamento à ̈ presente anche un telaio di protezione 35 che individua l’ingresso in tale zona per il cappuccio che viene ribaltato dai mezzi di ribaltamento e che viene passato da questi ultimi al telaio di trasporto 33 (figura 9). Tale telaio di protezione, ad esempio realizzato in maglia metallica o simile, individua esternamente una zona 36 che accoglie il telaio di termoretrazione quando non operativo (nella sua posizione alta) così da evitare il contatto fra il cappuccio e mezzi di riscaldamento presenti sul telaio di termoretrazione e preservare il cappuccio durante l’infilamento sull’oggetto da parte del telaio di trasporto 33.

Come si vede bene in figura 4, il telaio di trasporto 33 supporta pinze verticali 37 comandate a motore per l’afferramento del bordo del cappuccio di film termoretraibile con estremità aperta rivolta verso il basso. Vantaggiosamente , le pinze 37 hanno (come le pinze 20 e i gruppi pinza 29) mezzi di regolazione della posizione a seconda delle dimensioni trasversali del cappuccio.

Il telaio di trasporto comprende vantaggiosamente mezzi di soffiaggio di aria entro il cappuccio trattenuto dalle pinze 37 su di esso. Tali mezzi di soffiaggio possono comprendere un ventilatore 38 che soffia aria ad esempio attraverso condotti che sfociano sulla testa delle stesse pinze 37. Mantenendo gonfio il cappuccio si facilita l’inserimento e la successiva termoretrazione.

Per la termoretrazione, il telaio di termoretrazione 34 supporta mezzi di riscaldamento 39 sui quattro lati, come si vede bene in figura 5. Tali mezzi di riscaldamento (vantaggiosamente noti riscaldatori a gas per l’emissione di aria calda ad opportuna temperatura) sono diretti verso la superficie esterna del cappuccio calzato dal telaio di trasporto su un oggetto posto nella zona di incappucciamento.

Dopo che il dispositivo ribaltatore 16 ha passato il cappuccio al telaio di trasporto 33, il telaio di trasporto scorre verso il basso mentre il telaio di termoretrazione resta vantaggiosamente nella zona protetta dal telaio di protezione 35 (come schematicamente mostrato a sinistra in figura 6). L’aria soffiata mantiene gonfio il cappuccio e facilita l’introduzione sull’oggetto da confezionare.

Terminato l’infilamento, il telaio 33 si ferma (figura 7) e comincia la discesa il telaio di termoretrazione 34 con i mezzi di riscaldamento che vengono azionati (figura 8 a sinistra) mentre vantaggiosamente continua il soffiaggio dell’aria nel cappuccio.

La discesa continua fino alla base del pacco. Durante la successiva corsa di risalita del telaio di termoretrazione può essere mantenuto il riscaldamento per una più completa e uniforme termoretrazione del film.

Tornati i telai in posizione alta il pacco può essere evacuato e un nuovo oggetto da impaccare può essere disposto nella zona di incappucciamento (figura 9 a sinistra).

A questo punto à ̈ chiaro come si siano ottenuti gli scopi prefissati. Grazie alla macchina descritta, le operazioni di confezionamento sono velocizzate, essendo possibile ad esempio una parellizzazione della preparazione di un cappuccio e dell’infilamento e termoretrazione di un precedente cappuccio, come à ̈ evidente dalla sequenza di figure 6-9. Inoltre, la movimentazione dei mezzi di termoretrazione può essere velocizzata dal fatto che il cappuccio tocca il pacco solo dopo la sua termoretrazione. Inoltre, può essere mantenuto un basso consumo energetico. La macchina à ̈ compatta e di dimensioni contenute. Infine, la qualità del prodotto finito à ̈ migliore grazie alle innovative caratteristiche di inserimento e termoretrazione del cappuccio sull’oggetto.

Naturalmente, la descrizione sopra fatta di una realizzazione applicante i principi innovativi della presente invenzione à ̈ riportata a titolo esemplificativo di tali principi innovativi e non deve perciò essere presa a limitazione dell'ambito di privativa qui rivendicato. Ad esempio, le proporzioni delle varie parti della macchina possono variare a seconda delle specifiche esigenze e delle dimensioni dei prodotti da confezionare.

Inoltre, la termoretrazione del film può anche essere eseguita in una stazione separata, con un telaio di riscaldamento o con una apposita camera riscaldata o forno. In tale caso il telaio di termoretrazione 34 potrà mancare, così come, eventualmente, potrà mancare il telaio di protezione 35, se ritenuto non necessario per guidare il cappuccio.

Claims (13)

1. RIVENDICAZIONI 1. Macchina (10) incappucciatrice di un oggetto (14), comprendente: -un gruppo di erogazione verticale (11) atto ad erogare dal basso verso l’alto un cappuccio di film termoretraibile (12) in forma di segmento di tubo con estremità superiore aperta; -un gruppo di calzamento verticale (13), affiancato al gruppo di erogazione verticale, atto a calzare dall’alto verso il basso un cappuccio di film termoretraibile con estremità aperta rivolta verso il basso sopra un oggetto posto in una zona di incappucciamento (15) della macchina; -un dispositivo superiore ribaltatore (16), che à ̈ disposto sopra e fra il gruppo di erogazione e il gruppo di calzamento e che afferra l’estremità superiore aperta del cappuccio nel gruppo di erogazione verticale e lo ribalta di 180° sopra il gruppo di calzamento per passare al gruppo di calzamento il cappuccio con l'estremità superiore aperta rivolta verso il basso.
2. 2. Macchina secondo rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che il gruppo di erogazione comprende un alimentatore (17) che svolge un tubo di film avvolto su una bobina (18) e un dispositivo prelevatore a pinze (19) scorrevole verticalmente per afferrare con proprie pinze verticali (20) opposti bordi di una estremità superiore aperta del tubo di film in uscita dall’alimentatore e per trasportarlo verso l’alto fino al dispositivo superiore ribaltatore (16).
3. 3. Macchina secondo rivendicazione 2, caratterizzata dal fatto che l’alimentatore (17) comprende mezzi di saldatura trasversale del tubo di film svolto, per formare a comando una estremità chiusa del cappuccio opposta alla estremità superiore aperta afferrata dalle pinze del dispositivo prelevatore.
4. 4. Macchina secondo rivendicazione 2, caratterizzata dal fatto che il dispositivo prelevatore (19) ha quattro pinze verticali (20) che sono accoppiate a due a due su opposti bordi della estremità superiore aperta del tubo di film che à ̈ in uscita dall’alimentatore in una condizione schiacciata.
5. 5. Macchina secondo rivendicazione 2, caratterizzata dal fatto che il dispositivo prelevatore (19) Ã ̈ motorizzato per essere mobile verticalmente lungo montanti di guida verticali (21).
6. 6. Macchina secondo rivendicazione 2, caratterizzata dal fatto che le pinze verticali del dispositivo prelevatore (19) sono supportate nel dispositivo prelevatore (19) per essere mobili a comando fra una posizione operativa verticale di afferramento e trasporto verso l’alto del film e una posizione retratta non operativa.
7. 7. Macchina secondo rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che il dispositivo superiore ribaltatore comprende quattro gruppi pinza, ciascuno dotato di almeno una pinza orizzontale e destinati ad afferrare il tubo di film da rispettivi spigoli laterali per aprirlo con una sezione sostanzialmente rettangolare, i gruppi pinza essendo supportati da un telaio motorizzato per ruotare attorno ad un asse orizzontale di ribaltamento del cappuccio fra il gruppo di erogazione e il gruppo di calzamento.
8. 8. Macchina secondo rivendicazione 7, caratterizzata dal fatto che ciascun gruppo pinza comprende due pinze orizzontali distanziate sovrapposte.
9. 9. Macchina secondo rivendicazione 7, caratterizzata dal fatto che il dispositivo superiore ribaltatore comprende una motorizzazione di movimentazione di due di detti gruppi pinza disposti su un lato del tubo rispetto agli altri due gruppi pinza disposti sull’altro lato del tubo, per permettere l’allontanamento a comando di due gruppi pinza rispetto agli altri due dopo il ricevimento del cappuccio dal gruppo di erogazione, nel senso di aprire l’imboccatura del cappuccio a partire da una condizione di erogazione del segmento di tubo appiattita.
10. 10. Macchina secondo rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che il gruppo di calzamento verticale comprende un telaio di trasporto che à ̈ motorizzato per scorrere verticalmente attorno all’oggetto posto nella zona di incappucciamento, il telaio di trasporto supportando pinze verticali di afferramento del bordo del cappuccio di film termoretraibile con estremità aperta rivolta verso il basso.
11. 11. Macchina secondo rivendicazione 10, caratterizzata dal fatto che il gruppo di calzamento verticale comprende un telaio di termoretrazione che à ̈ motorizzato per scorrere verticalmente attorno all’oggetto posto nella zona di incappucciamento, il telaio di termoretrazione supportando mezzi di riscaldamento diretti verso la superficie esterna del cappuccio calzato dal telaio di trasporto su un oggetto posto nella zona di incappucciamento.
12. 12. Macchina secondo rivendicazione 10, caratterizzata dal fatto che il telaio di trasporto comprende mezzi di soffiaggio di aria entro il cappuccio trattenuto dalle pinze su di esso.
13. 13. Macchina secondo rivendicazione 11, caratterizzata dal fatto che superiormente alla zona di incappucciamento à ̈ presente un telaio di protezione che individua l’ingresso in tale zona per il cappuccio che viene ribaltato dai mezzi di ribaltamento e che viene passato da questi ultimi alle pinze sul telaio di trasporto, il telaio di protezione individuando esternamente una zona di accoglimento del telaio di termoretrazione quando non operativo, nel senso di evitare il contatto fra il cappuccio e i mezzi di riscaldamento del telaio di termoretrazione.