ITMI20102231A1 - Testa di reggiatura scomponibile. - Google Patents

Description

TESTA DI FOGGIATURA SCOMPONIBILE

DESCRIZIONE

Campo dell'invenzione

La presente invenzione si riferisce ad una testa di reggiatura per macchine reggiatrici, in particolare una testa di reggiatura scomponibile. Tecnica antecedente

Come noto, una tecnica di imballaggio molto utilizzata è quella di fasciare strettamente un carico da trasportare con uno o più anelli di reggia. La reggia è un nastro sottile, normalmente di materiale plastico (ma in alcuni casi anche metallico), che viene strettamente avvolto ad anello intorno ad un carico, chiudendolo in modo permanente tramite punti di saldatura tra i due lembi terminali.

La saldatura impedisce una riapertura accidentale dell'anello di reggia, che quindi deve essere poi reciso per liberare l'imballaggio.

Le modalità di saldatura possono essere molteplici, a seconda anche del tipo di materiale della reggia. Tuttavia, tutte le macchine di reggiatura sostanzialmente ricorrono ad una testa di reggiatura che ha due funzioni complementari ed integrate: da una parte, il lancio ed il successivo serraggio della reggia intorno al prodotto da imballare e, dall'altra, la saldatura dei due lembi terminali.

Normalmente un'unica testa di reggiatura, montata al di sotto del piano di transito del carico, incorpora una serie di dispositivi ed organi di movimento che svolgono tutte le funzioni suddette, ossia alimentano e lanciano la reggia intorno al carico, partendo da una bobina di magazzino, bloccano l'estremità libera e recuperano il tratto di base, sino a strozzare un anello di reggia intorno al carico; infine eseguono la saldatura nella zona di chiusura dell'anello e lo separano dal resto della reggia che proviene dalla bobina.

Per via della complessità di questo apparato, in passato si è già sentita l'esigenza di rendere autonomi, da un punto di vista costruttivo, alcuni componenti, pur mantenendo la compattezza della testa di reggiatura che deve essere alloggiata in volumi ristretti della macchina di reggiatura. Disporre di una serie di componenti autonomi significa una maggiore semplicità di ispezione, nonché una facilità di smontaggio e sostituzione di interi gruppi, ciò che facilita le operazioni di manutenzione anche da parte di operatori non esperti e quindi riduce fortemente i tempi di fermo macchina.

In alcuni casi, si è arrivati a scomporre la testa di reggiatura in due gruppi principali, uno delegato alla funzione di lancio e di recupero della reggia, con la relativa motorizzazione, mentre l'altro delegato alla saldatura ed al taglio della reggia, con relativa motorizzazione.

La scomposizione in due gruppi presenta il vantaggio di migliorare decisamente la possibilità di ispezione e di sostituzione. I due gruppi, essendo completamente autonomi, possono essere anche dislocati in posizioni diverse della macchina, non necessariamente vicine, a seconda delle specifiche esigenze.

Un tipico esempio di questo approccio è descritto in EP1275586A1. In questi casi, almeno uno dei due gruppi è completamente sostituibile per migliorare le prestazioni di manutenzione. Il gruppo operativo, che sia di lancio/recupero della reggia o di saldatura, è montato accoppiato operativamente con altri organi fissi della macchina di reggiatura. Per poter accedere ai suoi componenti ai fini della manutenzione, il gruppo operativo deve essere disaccoppiato dalla rimanente porzione di macchina e poi estratto completamente dal telaio della macchina.

Benché in un primo tempo gli operatori avessero avvertito tale possibilità come un vantaggio, alla lunga ci si è resi conto che non è realmente sfruttabile appieno. Infatti, per poter lavorare sul gruppo operativo, dopo il disaccoppiamento dalla macchina, è necessario sollevarlo di peso a trasferirlo altrove, per esempio su un banco di lavoro: questa operazione non è affatto agevole, perchè ciascun gruppo, comprendente anche la relativa motorizzazione, è molto pesante. Inoltre, per estrarre il gruppo operativo dalla macchina, occorre anche separare le connessioni elettriche, ciò che risulta poco agevole e fonte di possibili errori di rimontaggio.

Descrizione sommaria dell'invenzione

Scopo della presente invenzione è dunque quello di fornire una testa di reggiatura che, pur essendo scomponibile ai fini di migliorare la manutenzione, superi gli inconvenienti della tecnica nota.

Tale scopo viene conseguito tramite una testa di reggiatura e una relativa macchina di reggiatura come descritta nei suoi tratti essenziali nella allegata rivendicazione principale.

In particolare, secondi un primo aspetto dell'invenzione, si fornisce una testa reggiatrice per una macchina di reggiatura, del tipo comprendente almeno mezzi di lancio e recupero di reggia nonché un dispositivo di saldatura, che è composta di due gruppi operativamente autonomi, un primo gruppo equipaggiato con detti mezzi di lancio e recupero della reggia ed un secondo gruppo equipaggiato almeno con detto dispositivo di saldatura, e in cui detti gruppi sono montati basculanti su rispettivi perni di basculamento montati girevoli su un telaio fisso di contenimento.

Secondo un altro aspetto, i suddetti perni di basculamento sono supportati su detto telaio liberi ad una estremità e comandati in rotazione all'estremità opposta, su quest'ultima essendo preferibilmente provvisti di un dispositivo di trasmissione irreversibile.

Secondo un aspetto preferito, i due gruppi sono operativamente connessi in corrispondenza di una zona di convergenza di due piste di lancio del gruppo di lancio e recupero.

Secondo un altro aspetto dell'invenzione, si fornisce una macchina reggiatrice comprendente un piano di appoggio su cui è destinato a giacere un carico da imballare, una pista di lancio di una reggia disposta al di sopra di detto piano di appoggio ed una testa di reggiatura montata al di sotto di detto piano di appoggio, e comprendente un telaio di contenimento, montato fisso al disotto di detto piano di appoggio, in cui è installata una testa di reggiatura come descritta sopra.

Altri aspetti inventivi del trovato sono descritti nelle rivendicazioni subordinate.

Breve descrizione dei disegni

Ulteriori caratteristiche e vantaggi della macchina e della testa di reggiatura secondo l'invenzione risulteranno comunque meglio evidenti dalla descrizione dettagliata che segue di una preferita forma di realizzazione della stessa, data a titolo di esempio ed illustrata nei disegni annessi, nei quali: fig. 1 è una vista schematica in pianta dall'alto che illustra la modalità di assemblaggio della testa dell'invenzione;

fig. 2 è una vista in prospettiva frontale della disposizione della testa di reggiatura secondo l'invenzione in uno stato operativo;

fig. 3 è una vista in alzato frontale della disposizione di fig. 2;

fig. 4 è una vista analoga a fig. 2, con uno dei gruppi in posizione di ispezione;

fig. 5 è una vista analoga a fig. 4 con l'altro gruppo in posizione di ispezione;

figg. 6A e 6B sono viste schematiche, rispettivamente in alzato laterale e in sezione, di una forma d'esecuzione della testa di saldatura; e figg. 7A e 7B sono viste esecutive corrispondenti alle figg. 6A e 6B. Descrizione dettagliata di una preferita forma d'esecuzione

Una macchina di reggiatura (non illustrata) si compone, in modo di per sè noto, di un telaio sul quale è disposta una pista di lancio di una reggia plastica, disposta intorno ad un piano di appoggio e transito di un carico da imballare. Al disotto del piano di appoggio, in corrispondenza dell'ingresso sulla pista di lancio, è disposta una testa di reggiatura, concettualmente di per sè nota.

La testa di reggiatura tipicamente comprende in sequenza, nella direzione di lancio della reggia, un gruppo di lancio e di recupero della reggia, provvisto di opportuni motori di azionamento elettrici, e poi un gruppo di saldatura, atto a bloccare l'estremità libera della reggia (una volta lanciata ed avvolta intorno al carico da imballare) contro una rimanente porzione di base della reggia ed a saldare insieme queste porzioni, così da definire un anello chiuso di reggia serrato intorno al carico da imballare.

Come rappresentato schematicamente in fig. 1, secondo l'invenzione una testa di reggiatura è scomposta in due gruppi funzionali montati adiacenti e basculanti su un telaio di supporto contenitivo. In particolare, la testa di reggiatura si compone di un primo gruppo 1 di lancio e recupero della reggia e da un secondo gruppo 2 di saldatura. I due gruppi 1 e 2 sono montati operativamente adiacenti e basculanti intorno a rispettivi perni, la e 2a, solidali ad un telaio fisso 3 della testa di reggiatura.

Il telaio di supporto 3, come meglio visibile in fig. 2, è contenitivo, ossia definisce il perimetro dell'ingombro complessivo della testa di reggiatura, ed è destinato ad essere fissato a bordo della macchina di reggiatura. Benché il telaio 3 sia potenzialmente smontabile dalla macchina di reggiatura, se non altro per facilitarne l'assemblaggio, non è previsto che durante la vita utile del sistema debba essere rimosso. Analogamente, secondo l'insegnamento significativo dell'invenzione, nemmeno i due gruppi 1 e 2 della testa di reggiatura è previsto che debbano essere smontati e rimossi dal telaio, ciò che risulterebbe abbastanza faticoso per via del peso significativo degli stessi. Viceversa, i due gruppi 1 e 2 sono montati basculanti sul telaio 3, mediante i rispettivi perni la e 2a, così da poter ruotare di alcuni gradi, per esempio sino a 90°, e fuoriuscire dalla sagoma di ingombro del telaio 3, quando desiderato.

Vantaggiosamente, per rendere semplice l'operazione di rotazione dei due gruppi 1 e 2, i due perni di rotazione la e 2a sono monatti liberi in rotazione su una basetta centrale 3a del telaio, mentre sono connessi ad organi di azionamento 4 alle estremità esterne contrapposte. Gli organi di azionamento sono ad esempio in forma di una chiocciola con vite senza fine 4a agente su un pignone (non visibile) solidale all'asse di ciascun perno. L'operatore può dunque agire sulla vite senza fine 4a, mediante opportuno attrezzo (elettrico o manuale), per provocare una rotazione graduale e controllata di ciascun gruppo 1 o 2 intorno al proprio perno la e 2a.

In sostanza, durante la fase operativa della macchina, i due gruppi 1 e 2 sono operativamente allineati ed adiacenti (figg. 2 e 3), così che l'operazione di reggiatura possa essere completata nel modo che si illustrerà nel seguito. Quando invece sia richiesto di ispezionare i componenti, per ordinarie operazioni di manutenzione, oppure per la sostituzione di alcuni pezzi, i due gruppo 1 e 2 possono essere ruotati intorno ai rispettivi perni la e 2a, così da estrarli dalla sagoma del telaio 3 e portarli in una posizione - in cui il loro peso è ancora sostenuto dallo stesso telaio 3 - che ne faciliti l'accessibilità dell'operatore. In questo modo, anche i dispositivi o gli accessori che sono normalmente inaccessibili quando la testa di reggiatura è in funzione montata a bordo della macchina di reggiatura, possono essere esposti e fa cilmente raggiunti dall'operatore.

Nelle figg. 4 e 5 si illustra l'assetto che può assumere il gruppo di saldatura 2 ed il gruppo di lancio e recupero 1, rispettivamente, una volta che siano stati fatti ruotare intorno ai rispettivi perni di basculamento 2a e la. Come si può apprezzare dalle figure, quando i gruppi funzionali 1 e 2 sono ribaltati intorno ai rispettivi perni la e 2a, per esempi di circa 90°, anche i due lati e tutta la parte posteriore divengono accessibili, oltre che la parte frontale che già è accessibile (salvo la rimozione di normali cofanature di protezione) anche nello stato operativo delle figg. 2 e 3.

Affinché i due gruppi 1 e 2 siano operativamente autonomi, ciascuno presenta a bordo i motori che sono necessari al funzionamento dei propri dispositivi, nonché l'elettronica che serve a determinare la funzione dei vari elementi e raccogliere i segnali dei sensori di controllo. A tal fine, come ben visibile in fig. 3, ciascun gruppo 1 e 2 presenta quindi una propria presa di connessione elettrica, rispettivamente lb e 2b, a cui può essere accoppiata una spina (non mostrata) solidale alla macchina reggiatrice, tramite la quale i segnali elettrici o l'alimentazione vengono portati verso una centrale di controllo della macchina.

Preferibilmente le due prese lb e 2b sono disposte nella parte bassa dei gruppi 1 e 2, ossia più vicino possibile all'asse di basculamento dei perni la e 2a: si ha così una escursione minima dei cavi elettrici durante il basculamento dei gruppi, ciò che evita di dover disinnestare necessariamente le spine durante l'ispezione.

Per una più completa comprensione dell'invenzione, si illustra qui di seguito la composizione dei due gruppi funzionali 1 e 2.

Facendo riferimento a fig. 3, il gruppo 1 di lancio e recupero della reggia occupa, all'interno del telaio 3, la posizione di sinistra, mentre il gruppo di saldatura 2 occupa la posizione di destra.

Il gruppo 1 di lancio e recupero della reggia presenta nella parte superiore, in modo di per sé noto, una doppia pista di lancio della reggia, una inferiore 10 ed una superiore 11. La reggia proveniente da una bobina di accumulo, entra dalla parte inferiore nel gruppo di lancio 1, passa intorno ad una coppia di ruote di trascinamento 12 e 13 - tra loro cooperanti anche con un rullo pressore 14, secondo una modalità che non verrà qui descritta in ulteriore dettaglio, perchè ininfluente ai fini dell'invenzione - e scorre sulla pista inferiore 10. Mediante una motorizzazione agente sulle ruote 12 e 13, la reggia viene lanciata (verso destra nella figura) scorrendo sulla pista inferiore 10, viene guidata da una pista disposta intorno al carico da imballare (non visibile, ma posta al di sopra dei gruppi 1 e 2) avvolgendosi ad anello e ritornando (dalla parte di sinistra nella figura) a scorrere sulla pista superiore 11, fino a sopraggiungere sul gruppo di saldatura 2. Le due porzioni di reggia, ossia la porzione di base proveniente dalla bobina di accumulo e la porzione di lembo terminale, vengono portate quindi a convergere dalle due piste 10 e 11 su un dispositivo di saldatura 20 del gruppo di saldatura 2.

Le ruote di trascinamento 12 e 13 hanno una funzione di lancio, durante una rotazione in un senso, ed una funzione di recupero e serraggio della reggia (ossia di strozzamento dell'anello di reggia intorno al carico) durante una rotazione in senso opposto.

Al termine del serraggio della reggia, ossia quando è terminata la fase operativa del gruppo 1, interviene il funzionamento del gruppo 2, che determina una zona di saldatura tra le due porzioni sovrapposte di reggia, nonché il taglio della porzione di base.

I due gruppi funzionali 1 e 2 sono dunque operativamente connessi nella zona di convergenza delle due piste di lancio 10 e 11, dove le due porzioni di reggia sovrapposte sono in parte disposte sul gruppo 1 ed in parte sul gruppo 2. A valle del punto di convergenza delle due piste 10 e 11, sul gruppo di saldatura 2 è previsto un dispositivo pinzante che provvede a serrare insieme, una sopra all'altra, le due porzioni di reggia mentre vengono saldate insieme. Al disotto del dispositivo pinzante 21 sono previsti anche mezzi di taglio (non mostrati in dettaglio), di per sé noti, che provvedono poi a tagliare la porzione di base della reggia, così da liberare l'anello formato dalla rimanente reggia proveniente dalla bobina di accumulo.

Preferibilmente, il dispositivo di saldatura 20 opera la saldatura mediante il calore di attrito provocato da una vibrazione ad alta frequenza imposta alle due porzioni sovrapposte di reggia.

A tal fine, è previsto che il dispositivo di saldatura 20 presenta un blocco a carrello, sul quale sono destinate a poggiare le due porzioni di reggia. Il blocco a carrello è montato scorrevole a slitta secondo un moto alternato con una frequenza adeguata, per esempio con una frequenza di 200-300 Hz. Al di sopra del blocco a carrello è previsto un blocco di pressione, così che si possa applicare una carico di pressione al di sopra delle porzioni di reggia mentre vengono fatte vibrare fra di loro solidalmente al blocco a carrello.

La vibrazione del blocco a carrello provoca una frizione relativa tra le due porzioni di reggia, che produce localmente un calore sufficiente a produrre una saldatura. La saldatura tra le due porzioni di materiale omogeneo avviene in modo molto efficace, anche senza raggiungere temperature superiori al punto di fusione, a beneficio della riduzione di fumi nocivi.

Nelle figg. 6A e 6B è illustrato uno schema di principio di un possibile dispositivo di saldatura a vibrazione. Il blocco a carrello inferiore poggia su una slitta a sfere e viene spostato avanti indietro, con una corsa di circa ±1 mm, mediante un classico manovellismo biella/manovella. La porzione di biella è montata eccentrica (eccentricità di 1 mm) su un albero di trasmissione che riceve il moto circolare da un motore elettrico, mediante una cinghia di trasmissione. La velocità di rotazione dell'albero di trasmissione è, ad esempio, dell'ordine di 13.000 giri/min.

Nelle figg. 7A e 7B è illustrata una forma d'esecuzione più concreta di un dispositivo di saldatura secondo il principio esposto nelle figg. 6A e 6B.

Come si evince dalla descrizione soprariportata, la modalità di suddivisione della testa di reggiatura e di montaggio dei due gruppi, permette di conseguire i risultati desiderati. I due gruppi, infatti, possono essere resi autonomi, senza compromettere il loro ingombro o determinare un aggravio/duplicazione di componentistica. L'originale montaggio dei due gruppi, permette poi di stabilire una connessione operativa in modo naturale e, allo stesso tempo, di ottenere accesso a tutti i componenti che richiedono manutenzione o revisione. Vincolando i gruppi ad un telaio fisso alla macchina, non si rende necessario alcuna rimozione completa dei gruppi, così da non creare problemi di sollevamento e trasportabilità durante le operazioni di ispezione. Le connessioni elettriche possono rimanere in posizione anche durante l'ispezione, così evitando rischi di errori o di guasti elettrici.

Vantaggiosamente, la semplicità di ispezione, che può avvenire senza alcuno sforzo, semplicemente agendo sulla rotazione dei perni di supporto, induce gli operatori ad ispezionare i gruppi frequentemente, a tutto vantaggio della durata della macchina e della riduzione dei fermi macchina.

Infine, la previsione del meccanismo a pignone/vite senza fine rende irreversibile l'azionamento meccanico di rotazione dei perni la e 2a, così che si riesce a mantenere un assetto inclinato dei due gruppi 1 e 2 anche senza supporti o organi di bloccaggio. Ad evitare indesiderate rotazioni, è comunque preferibile prevedere un arresto di fine corsa, nella parte inferiore del telaio 3, contro cui va ad appoggiarsi ciascun gruppo quando raggiunge l'assetto di circa 90° (figg. 4 e 5).

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.

Ad esempio, benché nella descrizione si sia fatto sempre riferimento ad un montaggio preferito, con i perni di basculamento disposti allineati nella parte inferiore dei due gruppi operativi, non si esclude che i due perni possano essere disposti su una parte superiore oppure paralleli ma sui due lati verticali adiacenti ai gruppi operativi: in quest'ultimo caso i due gruppi si aprirebbero a libro per l'ispezione.

Claims (8)

1. RIVENDICAZIONI 1. Testa reggiatrice per una macchina di reggiatura, del tipo comprendente almeno mezzi di lancio e recupero di reggia nonché un dispositivo di saldatura, caratterizzata da ciò che è composta di due gruppi (1, 2) operativamente autonomi, un primo gruppo equipaggiato con detti mezzi di lancio e recupero della reggia (10, 11, 12, 13, 14), un secondo gruppo equipaggiato almeno con detto dispositivo di saldatura (20), e da ciò che detti gruppi (1, 2) sono montati basculanti su rispettivi perni di basculamento (la, 2a) montati girevoli su un telaio fisso (3) di contenimento.
2. 2. Testa reggiatrice come in 1, in cui detti perni di basculamento (la, 2a) sono supportati su detto telaio (3) liberi ad una estremità e comandati in rotazione all'estremità opposta.
3. 3. Testa reggiatrice come in 2, in cui detti perni (la, 2a) sono provvisti all'estremità comandata in rotazione di un dispositivo di trasmissione irreversibile.
4. 4. Testa reggiatrice come in 3, in cui detto dispositivo di trasmissione è un dispositivo a pignone/vite senza fine (4) azionabile dall'esterno.
5. 5. Testa reggiatrice come una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni, in cui detti gruppi (1, 2) sono operativamente connessi in corrispondenza di una zona di convergenza di due piste di lancio (10, 11) del gruppo (1) di lancio e recupero.
6. 6. Testa reggiatrice come una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni, in cui detto secondo gruppo (2) è provvisto anche di mezzi a taglierina.
7. 7. Testa reggiatrice come una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni, in cui detto secondo gruppo (2) è provvisto di un dispositivo saldante (20) con sistema a vibrazione.
8. 8. Macchina reggiatrice comprendente un piano di appoggio su cui è destinato a giacere un carico da imballare, una pista di lancio di una reggia disposta al di sopra di detto piano di appoggio ed una testa di reggiatura montata al di sotto di detto piano di appoggio, caratterizzata da ciò che comprende un telaio di contenimento (3) montato fisso al disotto di detto piano di appoggio in cui è installata una testa di reggiatura (1, 2) come in una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni.