ITMI20121689A1 - Macchina d'imballaggio incappucciatrice perfezionata, con cambio automatico delle bobine. - Google Patents

Description

MACCHINA D’IMBALLAGGIO INCAPPUCCIATRICE PERFEZIONATA, CON CAMBIO AUTOMATICO DELLE BOBINE

DESCRIZIONE

CAMPO DELL’INVENZIONE

La presente invenzione riguarda una macchina d’imballaggio con pellicola estensibile o termoretraibile, in particolare una macchina incappucciatrice. Questo tipo di macchina provvede all’imballaggio di carichi, in genere poggiati su bancali o pallet, con un foglio tubolare di materiale plastico.

STATO DELLA TECNICA ANTERIORE

Il principio generale delle incappucciatrici à ̈ il seguente. Un carico disposto su pallet viene portato in corrispondenza di una posizione di imballaggio, al centro di una incastellatura di una macchina di imballaggio, dove viene ricoperto da un cappuccio di materiale plastico che viene stretto intorno al carico, o per ritiro elastico del materiale estensibile o per riscaldamento di materiale termoretraibile. Il cappuccio viene formato a partire da un foglio tubolare che à ̈ ripiegato piatto, a soffietto, in una bobina di alimentazione che viene supportata normalmente con asse orizzontale accanto alla macchina incappucciatrice. Il foglio tubolare, in fase di alimentazione dalla rispettiva bobina, viene innanzitutto tagliato a misura, chiuso e saldato ad una estremità, lasciando l’altra estremità aperta a formare il “cappuccio†; quindi viene afferrato per questa estremità aperta e portato - dopo averlo eventualmente divaricato - a calzare l’intero carico.

Le tecniche di alimentazione, apertura e calzatura di un cappuccio estensibile sono ben note e non verranno ulteriormente descritte qui. A titolo di esempio si può fare riferimento a EP1086893 a nome della stessa richiedente.

Quando si fa impiego di una pellicola termoretraibile, la fase iniziale di calzatura non comporta problemi perché il tubolare della pellicola à ̈ abbastanza ampio e si applica senza difficoltà sul carico; la fase finale dell’imballaggio consiste poi nella chiusura serrata del cappuccio sul carico, che viene eseguita sottoponendo la pellicola di imballaggio a retrazione per effetto di apporto di calore.

Quando invece si fa impiego di una pellicola estensibile, la fase di calzatura del cappuccio à ̈ preceduta da una fase di stiramento in senso trasversale e di divaricazione temporanea del cappuccio stesso che, nella fase finale dell’imballaggio, per effetto elastico ritorna nel suo stato iniziale e quindi si serra automaticamente attorno al carico.

Sia nel primo che nel secondo caso la operazione di taglio a misura e di saldatura della estremità finale del foglio tubolare viene eseguita in una posizione del percorso del foglio opportunamente scelta in fase di progetto. Normalmente, la stazione di saldatura e taglio à ̈ disposta nella parte alta dell'incastellatura, al di sopra della zona di imballaggio del carico, ma talvolta à ̈ invece situata in prossimità del basamento (come nel citato EP'893).

L'incappucciatrice prevede inoltre un dispositivo di trascinamento (deputato a trasferire il lembo del tubolare lungo il percorso di calzatura) che à ̈ montato mobile sul telaio della macchina.

La bobina di materiale tubolare si trova alloggiata comodamente nella parte bassa, a fianco della macchina. Ciò anche per consentire un semplice accesso all’operatore, che deve intervenire quando sia necessario un cambio della bobina di alimentazione a motivo del suo esaurimento o per un cambio di formato del carico da imballare.

L’operazione di cambio della bobina à ̈ comunque poco agevole, sia per la relativa complessità della stessa operazione di cambio – che implica di aprire il dispositivo di presa, taglio e saldatura per estrarre il lembo iniziale di una bobina esaurita, comunque inutilizzabile, e reinserire il lembo iniziale di una nuova bobina – sia per la posizione ove viene eseguita detta operazione, che si trova spesso nella parte alta della macchina e costringe pertanto l’operatore a lavorare in posizioni pericolose.

Una configurazione che certamente rende più agevole l'operazione di sostituzione bobina à ̈ quella descritta in EP 1.086.893, dove la posizione di presa del lembo di pellicola à ̈ nella parte inferiore della macchina. In questo documento, infatti, si prevede di intestare il lembo libero del foglio tubolare in un dispositivo di supporto a cassetto (idoneo a mantenere disponibile più fogli tubolari insieme) alloggiato nella zona di base della macchina. Il prelievo della pellicola tubolare avviene ad opera di barre pinzanti che la solleva no lungo il telaio della macchina, sino ad estenderla della misura desiderata per essere saldata e tagliata, e poi la trascinano verso i mezzi di erogazione e calzatura.

Questa disposizione presenta una serie di vantaggi, che rendono la macchina più flessibile rispetto a quelle tradizionali con singola bobina intestata nella parte alta della macchina.

Tuttavia permangono ancora dei problemi di accessibilità quando si debba sostituire le bobine, perchà ̈ l'operatore deve comunque infilare la pellicola tubolare all'interno del telaio della macchina, tra i vari mezzi di trascinamento previsti. Inoltre, dovendo interagire con la macchina in una zona operativa, dove ci sono organi in movimento, per tutto il tempo di intervento dell'operatore la macchina deve essere arrestata ed à ̈ improduttiva.

PROBLEMA E SOLUZIONE

Problema alla base dell’invenzione à ̈ dunque di proporre una struttura di macchina incappucciatrice del tipo sopracitato che superi gli inconvenienti descritti. Si desidera quindi fornire una macchina che ammetta un cambio bobina molto rapido, comodo per l'operatore e che non produca prolungati fermi macchina.

Questo scopo viene conseguito attraverso le caratteristiche menzionate nella rivendicazione 1. Le rivendicazioni subordinate descrivono caratteristiche preferenziali dell’invenzione.

BREVE DESCRIZIONE DEI DISEGNI

Ulteriori caratteristiche e vantaggi dell’invenzione risultano comunque meglio evidenti dalla seguente descrizione dettagliata di una forma di esecuzione preferita, data a puro titolo esemplificativo e non limitativo ed illustrata nei disegni allegati, nei quali:

fig. 1 à ̈ una vista schematica, in alzato e parzialmente in sezione, di una macchina incappucciatrice secondo l’invenzione;

fig. 2 à ̈ una vista schematica in pianta della stessa macchina di fig. 1, prevista per l’impiego di tre bobine di alimentazione montate su un unico carrello; e

fig. 3 mostra, in una vista in pianta simile a quella di fig. 2, di una variante di esecuzione di una macchina secondo l’invenzione, che fa impiego di due gruppi di bobine montate su due carrelli autonomi.

DESCRIZIONE DETTAGLIATA DELLE PREFERITE FORME DI ESECUZIONE

Come rappresentato nei disegni, una macchina incappucciatrice comprende, in modo di per sà ̈ noto, un montante principale 1 di una incastellatura di supporto (non meglio rappresentata nel suo complesso, essendo di tipo per se largamente noto), alla sommità del quale sono previsti mezzi di erogazione e calzatura di un cappuccio plastico su un carico da imballare.

Affiancato al montante 1 Ã ̈ disposta una bobina 3 di alimentazione di un foglio F di materiale plastico tubolare appiattito.

Sul montante 1 sono inoltre disposti mezzi di comando della rotazione della bobina 3, costituiti da un braccio 4, montato con una sua estremità oscillante attorno ad un perno 4a e portante alla sua altra estremità libera una motorizzazione 5 per un rullo 6, il quale ultimo si appoggia sulla periferia della bobina 3 e ne comanda la rotazione per attrito.

Il foglio F alimentato dalla bobina 3 passa dapprima attraverso un dispositivo di tensionamento 7 e successivamente su di un dispositivo 8 di rinvio verso un telaio 9 di presa del tubolare. Su quest'ultimo, o in prossimità di esso, à ̈ previsto un sistema di pinzaggio (non illustrato) di mezzi di trascinamento destinati a raccogliere il lembo libero del foglio F e portarlo lungo il percorso di formazione del cappuccio.

Infatti, attraverso i mezzi di trascinamento (non facenti parte della presente invenzione) lo spezzone di foglio tubolare formante cappuccio viene trascinato verso l’alto, lungo il montante 1, poi in orizzontale lungo una traversa 10a, infine deviato verso il basso da un dispositivo 11 divaricatore, per l’apertura e la formazione di un cappuccio aperto. Tutto ciò avviene, egualmente in modo noto, sia per fogli di imballaggio di materiale plastico estensibile, che per quelli in materiale plastico termoretraibile.

Sul telaio 9 può essere montato anche un dispositivo di taglio e saldatura, qualora il cappuccio debba essere formato in basso, sul lato della macchina. In alternativa, il dispositivo di taglio e saldatura à ̈ disposto in qualche altra posizione lungo il percorso di formazione del cappuccio, ad esempio nella parte di sommità della macchina. Anche questo dispositivo non à ̈ descritto e rappresentato in dettaglio, in quanto non fa parte della presente invenzione; si deve soltanto precisare che esso comprende mezzi di saldatura, per saldare i due lembi sovrapposti del foglio di pellicola F, l’uno sull’altro, nonché mezzi di taglio, per separare una estremità iniziale del foglio F da una estremità finale della restante parte di foglio, ovvero uno spezzone di foglio che, così chiuso inferiormente va a formare, in corso di alimentazione, un sacco o cappuccio per la successiva operazione di incappucciatura del carico.

I dispositivi 7 ed 8 sono schematizzati ciascuno da una serie di rulli e non sono descritti in maggiore dettaglio in quanto per sà ̈ noti.

Secondo l'invenzione, la bobina 3 ed i relativi dispositivi di rinvio 7 e 8 sono montati su un carrello mobile 2, che si descriverà in maggiore dettaglio più avanti.

Inoltre, secondo un aspetto peculiare dell'invenzione, a valle dei mezzi di rinvio 8, sono previsti mezzi di presa o ritegno 8a (non mostrati in dettaglio), la cui funzione à ̈ di trattenere il lembo iniziale del foglio F e di presentarlo al sistema di pinzaggio dei mezzi di trascinamento che, nella fase operativa appropriata, intervengono e l’afferrano per trascinarlo verso ed oltre il dispositivo di taglio e di saldatura.

Come risulta evidente dalla fig. 1, quando il carrello 2 à ̈ in corrispondenza di una posizione operativa della bobina, i mezzi di presa o ritegno 8a sono posizionati nella parte bassa della macchina incappucciatrice, al di sotto del telaio 9. Secondo un aspetto essenziale della presente invenzione, i mezzi di ritegno o presa 8a sono montati solidali in movimento con il carrello 2 sul quale sono supportate una o più bobine. In fig. 1, in particolare, si apprezza che i mezzi 8a sono supportati su una porzione a sbalzo 2b del carrello 2, a sua volta montato mobile su un percorso, preferibilmente predeterminato e fisso, a fianco della macchina incappucciatrice, come si descriverà più avanti. In questo contesto, col termine "a sbalzo" si intende rispetto alla bobina: ossia, la parte a sbalzo 2b del carrello à ̈ una sua porzione che si estende oltre la zona occupata in pianta dalla bobina (come visibile in fig. 1).

Secondo una forma d'esecuzione preferita dell’invenzione, il carrello 2 comprende una piattaforma di supporto allungata, composta da una parte principale di supporto 2a - sotto alla quale, ad esempio, sono installate ruote di movimentazione - e da una parte ausiliare a sbalzo 2b. La parte principale 2a porta una forcella 2c di sostegno di un albero 3' di una bobina 3 di pellicola plastica F. La parte a sbalzo 2b si allunga verso il montante 1 per sostenere il citato dispositivo 8 di rinvio del foglio F ed i mezzi di presa o ritegno 8a.

Come meglio rappresentato nella vista in pianta della fig.2, una prima forma d'esecuzione prevede che il carrello 2 definisca una pluralità di postazioni di supporto delle bobine di alimentazione e, più precisamente, tre postazioni per bobine 3a, 3b e 3c con assi di rotazione paralleli. La piattaforma allungata 2a, 2b del medesimo carrello 2 si estende a ciascuna di queste bobine 3a, 3b e 3c; mezzi di presa e ritegno 8a sono previsti per ciascuna bobina, uno di fronte a ciascuna di esse; per contro, ciascuna delle tre bobine, in alternativa, può essere fatta ruotare dall'unico dispositivo di comando 4,5,6 associato al telaio 1.

Le tre bobine 3a-3c possono essere identiche e pienamente sostituibili, oppure possono avere dimensioni o tipologie tra loro differenti, cioà ̈ portanti dei fogli tubolari di caratteristiche adatte all’imballaggio di carichi differenti. Ciò che risulta importante, ai fini di una buona accessibilità degli operatori, à ̈ che la distanza tra le postazioni di supporto delle bobine sia sufficiente a consentire ad un operatore di sostare davanti a quelle non impegnate nell'attività di alimentazione. Infatti, delle bobine supportate sul carrello 2, una sola à ̈ destinata ad erogare pellicola plastica alla macchina, ossia quella disposta in corrispondenza del telaio 9 e dei relativi mezzi di trascinamento. Questa bobina, che à ̈ l'unica operativa ad un certo istante, viene comandata in rotazione dall'unico dispositivo di comando associato al braccio 4. Le bobine adiacenti restano provvisoriamente inutilizzate. Ciò consente di operare sulle postazioni inutilizzate dello stesso carrello 2 per sostituire le relative bobine senza interferire con il regolare funzionamento della macchina.

Il carrello 2 à ̈ montato scorrevole su di una rotaia 12, preferibilmente disposta secondo un asse Y-Y corrente parallelamente all’asse longitudinale X-X della macchina d’imballaggio. Il movimento del carrello 2 lungo la rotaia 12 à ̈ controllato da una unità motrice 13, che utilizza, per esempio, una catena di trascinamento 13a ad anello chiuso.

Controllando il movimento del carrello 3, à ̈ possibile dunque spostare di volta in volta l’una o l’altra delle postazioni delle bobine 3a, 3b e 3c di fronte al telaio 9 ed ai relativi mezzi di trascinamento, in modo da consentire l’alimentazione del foglio tubolare più adatto in funzione del carico da imballare. Poichà ̈ il lembo libero di ogni bobina à ̈ intestato nei rispettivi mezzi di presa o ritengo 8a, à ̈ possibile portare il lembo di pellicola in stretta prossimità dei mezzi di trascinamento con precisione, senza alcun intervento degli operatori. I mezzi di ritegno 8a scorrono infatti, insieme al carrello 2, al di sotto del telaio 9 e vengono arrestati nella corretta posizione, tramite un adeguato controllo del movimento del carrello 2, in corrispondenza dei mezzi di trascinamento.

Poiché le tre bobine 3 sono montate sul carrello 2 a reciproca distanza – nella direzione dell’asse Y-Y – à ̈ possibile sostituire una bobina esaurita, per esempio la bobina 3a o 3c, mentre essa si trova in una posizione lontana dal telaio 9 (come rappresentato in fig. 2), quando un’altra bobina, nel caso la bobina 3b, si trova invece di fronte a detto telaio 9, per l’alimentazione in corso del rispettivo foglio F.

Questa disposizione realizza dunque il vantaggio fondamentale della presente invenzione, legato appunto al fatto che la sostituzione di una bobina esaurita con una nuova – ovvero la sostituzione di una bobina di un tipo con altra di diverso tipo – avviene in una posizione in cui la bobina si trova lontana dal telaio 1 e dai relativi mezzi di trascinamento e quindi à ̈ facilmente accessibile senza interferire con la regolare erogazione della bobina operativa.

Il vantaggio si concretizza nel fatto che l’operatore può, in questa posizione, operare liberamente dall’alto per far passare il foglio F attraverso i gruppi 7 ed 8 e fissarne la sua estremità iniziale sui mezzi di presa 8a associati al rispettivo gruppo 8, senza alcuna interferenza con la lavorazione in corso con altra bobina.

In altre parole, l’operatore non deve più – come nella tecnica nota – portarsi al disotto del telaio 9 per fissare la estremità iniziale del foglio F sui mezzi di presa 8a.

Nel funzionamento, à ̈ dunque previsto che l'operatore possa caricare una bobina su una postazione del carrello 2 che non à ̈ impegnata a lavorare di fronte alla macchina incappucciatrice. Poichà ̈ la parte a sbalzo 2b del carrello, con i relativi mezzi di presa e ritegno 8a, à ̈ liberamente accessibile dall'alto, l'operatore può agevolmente inserire il lembo libero della pellicola F nei vari rinvii 7 e 8 e disporlo in una posizione predeterminata del carrello definita dai mezzi di presa e ritegno 8a. Durante questo intervento non à ̈ necessario fermare il funzionamento dell'incappucciatrice.

I mezzi di ritegno o presa 8a sono configurati in modo che la pellicola F provenga dal basso lungo i rulli 8 e venga presentata con il suo lembo libero verticalmente rivolto verso l'alto. In questo modo, il lembo o terminale della pellicola F può essere agevolmente afferrato da ulteriori mezzi di afferraggio che provengono dall'alto, ossia dal sistema pinzante dei mezzi di trascinamento della macchina incappucciatrice.

Quando à ̈ necessario cambiare bobina - per esempio perchà ̈ sopraggiunge un carico che richiede una variazione del formato di tubolare - nel tempo morto in cui un primo carico imballato si allontana dalla macchina e sopraggiunge il nuovo carico, viene spostato anche il carrello 2 mediante il comando di movimentazione 13 e 13a. La bobina desiderata viene portata di fronte alla incappucciatrice, portando i mezzi di presa e ritegno 8a al di sotto e allineati al telaio 9 dell'incappucciatrice. Con opportuni riscontri, di per sà ̈ noti, à ̈ possibile quindi disporre il lembo libero di pellicola F perfettamente in corrispondenza del punto in cui i mezzi di trascinamento sono atti ad afferrarlo dall'alto e portarlo lungo il percorso di formazione del cappuccio.

Una volta che la bobina desiderata à ̈ stata portata nella posizione operativa, anche il braccio 4 viene fatto scendere sino a portare il rullo gommato 6 in appoggio con la periferia della bobina, così da controllarne lo svolgimento/avvolgimento. L'intervento del motore 5 à ̈ sincronizzato con quello dei mezzi di trascinamento: a seconda della coppia erogata al motore, esso alternativamente coopera ad erogare il foglio plastico F (svolgimento) o mantiene la corretta tensione della pellicola tra i mezzi di presa o ritegno 8a e i mezzi di rinvio 7 (avvolgimento), così da non creare eccessivo lasco che potrebbe portare ad inceppamenti.

In fig. 3 à ̈ illustrata una forma di esecuzione alternativa. Qui à ̈ previsto, per facilitare ancora maggiormente il lavoro di sostituzione delle bobine 3, di predisporre due carrelli separati 15 e 16, scorrevoli in modo indipendente lungo la rotaia 12. Nel caso rappresentato ciascuno dei due carrelli porta una coppia di bobine 3d, 3e e rispettivamente 3f, 3g.

In questo modo à ̈ possibile disporre un primo carrello in posizione operativa: nel caso rappresentato, il carrello 15, con la bobina 3e in fase di alimentazione del foglio F e con la bobina 3d pronta ed in attesa di cambio. Allo stesso tempo un secondo carrello, nel caso rappresentato il carrello 16, rimane fermo in una stazione distante da quella operativa, dove si può provvedere comodamente alla sostituzione delle bobine o ad altre operazioni di manutenzione.

A questo scopo, per esempio, i carrelli 15 e 16 possono essere impegnati e disimpegnati secondo necessità alla catena di movimentazione 13a della motorizzazione 13.

S’intende comunque che l’invenzione non deve considerarsi limitata alle particolari disposizioni illustrate sopra, che costituiscono soltanto forme di esecuzione esemplificative di essa, ma che diverse altre varianti sono possibili, tutte alla portata di un tecnico del ramo, senza per questo uscire dall’ambito di protezione dell’invenzione stessa, come definito dalle rivendicazioni che seguono.

Per esempio, non si esclude che la movimentazione dei carrelli di supporto delle bobine possa essere eseguita anche in altri modi, al limite anche manualmente. Inoltre, i carrelli possono essere montati mobili sui rispettivi mezzi di guida in vari modi, non necessariamente con rotelle e binari. Per esempio, se lo spazio lo consente, i carrelli possono essere montati fissi su una struttura a revolver, che a sua volta à ̈ mobile perché montata girevole con asse verticale.

Ciascuna bobina può essere inoltre montata su un proprio carrello indipendente oppure può essere previsto un unico carrello con un numero di bobine anche superiore a tre.

Infine, i mezzi di ritegno o presa 8a potrebbero essere configurati per presentare il lembo terminale della pellicola F con un assetto diverso da quello illustrato, in dipendenza di come à ̈ destinato a lavorare il sistema di pinzaggio dei mezzi di trascinamento. Per esempio, il lembo potrebbe essere presentato su un piano obliquo, anzichà ̈ verticale, o quasi orizzontale. I mezzi di ritegno o presa 8a sono previsti di fronte a ciascuna bobina per gestire in modo indipendenti i singoli lembi terminali di pellicola F, ma ciò non implica che costruttivamente vi siano tanti dispositivi separati quante sono le bobine, perchà ̈ i mezzi di ritegno o presa 8a potrebbero essere anche parte di un unico sistema complesso.

Claims (8)

1. RIVENDICAZIONI 1. Macchina incappucciatrice per l’imballaggio di carichi, comprendente un telaio di supporto (1) su cui à ̈ disposto un sistema di formatura di un cappuccio di materiale plastico, a partire da un foglio tubolare (F) ripiegato in piano ed avvolto su una bobina di alimentazione (3), detto sistema di formatura comprendendo, in prossimità della base della macchina, un sistema di pinzaggio di mezzi di trascinamento atto ad afferrare un lembo terminale di detto foglio tubolare e trascinarlo lungo un percorso di formazione del cappuccio, caratterizzata da ciò che à ̈ previsto inoltre almeno un carrello mobile (2) sul quale à ̈ montata almeno una bobina (3) di alimentazione di detto foglio tubolare (F), detto carrello presentando mezzi di presa o ritegno (8a) configurati per presentare un lembo terminale di detto foglio plastico (F) in una posizione predeterminata rispetto a detto carrello (2), e da ciò che sono previsti inoltre almeno mezzi di guida e controllo (12) per guidare detto carrello (2) in modo da localizzare detti mezzi di presa o ritegno (8a) in corrispondenza di un punto di afferraggio di detto sistema di pinzaggio, e da ciò che detti mezzi di guida e controllo (12) o detto carrello (2) gestiscono una pluralità di bobine (3a-3g).
2. 2. Macchina incappucciatrice come in 1, caratterizzata da ciò che detto carrello (2) comprende una piattaforma (2a, 2b) di supporto, avente una prima parte principale (2a) di supporto di mezzi (2c) di sostegno di una o più bobine (3a-3g) ed una seconda parte a sbalzo (2b) su cui sono installati detti mezzi di presa o ritegno (8a), uno per ciascuna bobina (3a-3g).
3. 3. Macchina incappucciatrice come in 1 o 2, in cui detti mezzi di guida (12) definiscono un percorso di spostamento dell'almeno un carrello (2) che si estende almeno parzialmente secondo un asse (Y-Y) parallelo all’asse longitudinale (X-X) della macchina.
4. 4. Macchina incappucciatrice come in 3, in cui detti mezzi di guida (12) comprendono anche mezzi di movimentazione dotati di motorizzazione
5. 5. Macchina incappucciatrice come in una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni, in cui à ̈ previsto inoltre un unico dispositivo (4) di comando della rotazione della bobina (3), della pluralità di bobine (3a-3g), di volta in volta in corso di alimentazione.
6. 6. Macchina incappucciatrice come in 5, in cui detto unico dispositivo di comando à ̈ costituito da un braccio (4), montato con una sua estremità oscillante attorno ad un perno (4a) ed aggettante da detto telaio di supporto (1) verso una rispettiva bobina (3), detto braccio (4) portando a sua volta, alla sua estremità libera, una motorizzazione (5) per un rullo gommato (6) che porta in rotazione per attrito detta bobina (3).
7. 7. Macchina incappucciatrice come in una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni, in cui ciascun carrello (2) porta una pluralità di bobine (3a, 3b, 3c; 3e, 3d; 3f, 3g) con assi di rotazione allineati.
8. 8. Macchina incappucciatrice come in una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni, in cui sono previsti più carrelli (2, 15, 16), mobili in modo indipendente tramite gli stessi mezzi di guida e controllo (12).