ITMI970725A1 - Macchina di imballaggio tipo incappucciatrice con dispositivo di formazione di un cappuccio di lunghezza variabile - Google Patents

Description

La presente invenzione riguarda una macchina di imballaggio del tipo cosidetto incappucciatrice per prodotti imballati con cappuccio termoretraibile. In particolare riguarda un dispositivo di saldatura e taglio per un’incappucciatrice.

Nel campo dell'imballaggio di prodotti pallettizzati vengono utilizzate diverse tecniche che sono sosta /nzialmente riconducibili a due tipi: una impiega materiale plastico estensibile e un'altra utilizza materiale plastico termoretraibile. E' nell'ambito di quest ultima che si collocano le incappucciatrici.

Un 'incappucciatrice è un'apparecchiatura atta a svolgere un foglio tubolare di materiale plastico termoretraibile, ripiegato e avvolto su una bobina, ad aprirlo al di sopra del prodotto da imballare e calzarlo sullo stesso a guisa di cappuccio, avendone chiusa un'estremità mediante una saldatura trasversale al tubolare. In seguito, viene eseguita la termoretrazione del cappuccio sul prodotto mediante un forno ad anello che circonda il pallett e che può essere disposto in associazione all'apparecchiatura stessa (incappucciatrice combinata) o in una postazione separata.

Normalmente, dato che il prodotto appoggia su un pallett che trasla su una linea di trasporto, il cappuccio viene calzato dall'alto mediante un sistema di pinze che provvedono ad aprire il foglio tubolare, formare il cappuccio e trascinarlo verso il basso sul prodotto. Secondo la tecnica nota il trascinamento del cappuccio verso il basso viene arrestato ad una certa quota per eseguire la saldatura (chiusura superiore del cappuccio) e il taglio (separazione del cappuccio dalla rimanente parte di tubolare proveniente dalla bobina) dell'estremità superiore del cappuccio. Il dispositivo di saldatura e taglio è disposto ad una certa altezza al di sopra del prodotto, cosi da non costituire ostacolo all'introduzione di prodotti di discreta altezza nell'incappucciatrice. Per cui, se la saldatura avvenisse quando il cappuccio è completamente calzato, avverrebbe, per la maggior parte dei casi (prodotti di medio-bassa altezza), ad una distanza eccessiva dalla sommità del prodotto dando forma ad un cappuccio decisamente lasco.

Pertanto, la corsa delle pinze di trasporto viene arrestata in un punto stabilito in base all'altezza del prodotto, si esegue la saldatura e il taglio e poi si prosegue la calzatura del cappuccio sul prodotto, tutto lo svolgimento del tubolare essendo assicurato dal sistema di trascinamento a pinze.

La saldatura avviene in un punto in cui il tubolare di materiale termoretraibile è ripiegato su se stesso due volte e quindi presenta uno spessore quadruplo: il tempo necessario a completare questa operazione non può pertanto essere inferiore a 6÷B secondi, oltre al tempo di raffreddamento indispensabile ad evitare che, sotto trazione, il cappuccio possa riaprirsi.

Questa successione di operazioni richiede un tempo non trascurabile, che, come visto, è legato ai tempi tecnici di saldatura, raffreddamento e calzatura, e che va a penalizzare pesantemente la produttività dell'incappucciatrice.

Per ovviare a questo inconveniente si è cercato di rendere indipendente l'operazione di formazione del cappuccio (saldatura e taglio) da quella di calzatura sul prodotto. Ciò permette di eseguire saldatura e taglio, dunque formare un cappuccio, mentre si eseguono altre operazioni, quali lo spostamento dei prodotti o la loro termoretrazione.

Questa soluzione risulta particolarmente vantaggiosa per le apparecchiature incappucciatrici combinate, cioè quelle in cui 1'incappucciamento e la termoretrazione avvengono nella stessa postazione: viene consentita così una rapida calzatura del cappuccio sul prodotto con successiva termoretrazione mentre si prepara un altro cappuccio per il prodotto successivo, risparmiando tempo prezioso e a tutto vantaggio della produttività. In ogni caso, anche nelle apparecchiature semplici, dove il cappuccio viene formato nel tempo morto di trasferimento del prodotto da una postazione all'altra, il guadagno di produttività è rimarcabile.

Per conseguire questo risultato, la tecnica nota prevede di disporre il dispositivo di saldatura "un passo" più a monte lungo lo sviluppo del tubolare. Cioè, la saldatura viene effettuata su un tratto di tubolare che solo al ciclo successivo viene tagliato per formare il cappuccio. In questo modo la saldatura, che è l'operazione che richiede più tempo, viene effettuata anticipatamente mentre si effettuano altre operazioni e il cappuccio deve essere semplicemente tagliato, che è un'operazione che richiede un tempo molto più breve, durante la sua calzatura sul prodotto, in ultima analisi, le pinze trascinano un cappuccio che è stato già saldato in una fase precedente, per cui non hanno interruzioni di sorta nella loro corsa se non per un breve istante in cui viene effettuato il taglio. Ciò consente, per esempio, nelle incappucciatrici combinate, di saldare un cappuccio mentre quello precedente, appena calzato, viene termoformato.

Tuttavia, in questo modo, non è possibile regolare a piacere 1'altezza del cappuccio arrestando opportunamente la corsa delle pinze, in guanto la saldatura è già avvenuta precedentemente. Pertanto, o si incappucciano prodotti tutti della stessa altezza oppure si prevede la possibilità di regolare la posizione del dispositivo di saldatura lungo lo sviluppo del tubolare sbobinato, adattandola alla lunghezza di cappuccio desiderata.

La soluzione di spostare la posizione del dispositivo di saldatura, regolandola in base all'altezza del cappuccio da formare, è stata utilizzata ma presenta alcuni inconvenienti, primo fra tutti la difficoltà di spostare agevolmente e rapidamente una testa di saldatura ad alta temperatura con i relativi collegamenti e alimentazioni di energia che ne conseguono.

In ogni caso, lo spostamento del dispositivo di saldatura non risulta agevole ed è quindi difficoltoso adeguare la lunghezza del cappuccio alle diverse altezze dei prodotti da imballare se questi ultimi si presentano con un'alta variabilità, intendendo per bassa variabilità una successione di prodotti uguali a lotti mentre per alta variabilità una successione totalmente casuale.

Scopo della presente invenzione è dunque quello di risolvere tali inconvenienti. In particolare si vuole fornire un'incappucciatrice che effettui la saldatura di un cappuccio di desiderata lunghezza in modo svincolato dalla sua calzatura sul prodotto da imballare e mediante un dispositivo che possa adeguare rapidamente l'altezza di saldatura in modo da soddisfare anche una presentazione di prodotti ad alta variabilità.

Tale risultato viene conseguito con un'apparecchiatura incappucciatrice per prodotti da imballare, comportante un castello su cui sono supportati almeno un dispositivo di saldatura, atto a saldare un tubolare di materiale plastico termoretraibile in un suo punto di chiusura, almeno un dispositivo di taglio, atto ad eseguire un taglio su detto tubolare a monte di detto punto di chiusura, e un sistema di trascinamento atto a calzare detto tubolare saldato sul prodotto da imballare, in cui tra detto dispositivo di saldatura e detto dispositivo di taglio il tubolare segue una percorso che si snoda su almeno un'ansa regolabile.

Secondo un altro aspetto dell'invenzione, si fornisce un metodo di incappucciamento di un prodotto da imballare con cappucciò di materiale plastico termoretraibile in cui il cappuccio viene formato mediante saldatura trasversale di un tubolare di materiale plastico termoretraibile e successivo taglio a monte della saldatura, e in cui la saldatura del cappuccio viene effettuata completamente prima di una fase di calzatura dello stesso sul prodotto, svolgendo la lunghezza desiderata di tubolare secondo almeno un'ansa regolabile formata tra il dispositivo di saldatura e un dispositivo di bloccaggio.

Ulteriori caratteristiche e vantaggi dell'apparecchiatura secondo l'invenzione risulteranno comunque meglio evidenti dalla descrizione dettagliata che segue di una preferita forma di esecuzione della stessa, data a titolo di esempio ed illustrata nei disegni annessi, nei quali:

fig. 1 è una vista schematica in alzato laterale dell<1 >incappucciatrice secondo l'invenzione; e

fig. 2 è una vista schematica di un'altra forma d'esecuzione dell'incappucciatrice .

Una macchina incappucciatrice è composta sostanzialmente da un telaio 1, disposto a cavallo di una linea di trasporto 2, e sul quale sono montati un gruppo 3 di formazione del cappuccio, una bobina 4 di un tubolare 4a di materiale plastico termoretraibile ripiegato e un sistema di trascinamento 5 traslante in senso verticale. Sulla linea di trasporto 2 vengono fatti affluire all'incappucciatrice, uno alla volta, prodotti 6 caricati su pallett.

Il gruppo 3 di formazione del cappuccio si trova alla sommità del telaio 1. Questo gruppo 3 comprende un dispositivo di taglio 7 ed un dispositivo di saldatura 8, posti in posizioni fisse; di questi non vengono forniti maggiori dettagli in quanto trattasi di dispositivi operanti in modo noto e che, del resto, non fanno strettamente parte della presente invenzione.

Il dispositivo di taglio 7 si trova ad un'altezza prestabilita, che determina la massima altezza consentita per i prodotti 6, ed è atto a tagliare il tubolare 4a appena a monte, cioè sopra alla saldatura nell'orientamento della figura, così da liberare un cappuccio 4b che è stato aperto e parzialmente calzato sul prodotto dal sistema di trascinamento 5. Al di sopra del dispositivo di taglio 7 si trova una prima coppia di rulli di traino 10 atti a favorire il trascinamento del tubolare 4a ad opera del sistema di trascinamento 5.

Al di sopra della prima coppia di rulli di traino 10 si trova una seconda coppia di rulli di traino 11 e, al di sopra di questa, il dispositivo di saldatura 8.

Sostanzialmente questa disposizione sarebbe già nota se non fosse che il gruppo 3 comprende inoltre, secondo l'invenzione, un dispositivo di formazione di un percorso ad ansa 9 del tubolare, a lunghezza regolabile, disposto tra le due coppie di rulli di traino 10 e 11.

L'ansa 9 allunga artificiosamente il percorso lungo cui si sviluppa il tubolare 4a. Ciò permette di disporre una quantità sufficiente di tubolare tra il dispositivo di taglio 7 e il dispositivo di saldatura 8 tale da formare un cappuccio completo tra questi due.

Pertanto, il dispositivo di saldatura 8 non effettua la sua azione sul cappuccio che sta per essere calzato ma salda l'estremità del cappuccio che verrà utilizzato nel ciclo successivo. In altre parole, ciò svincola l'operazione di saldatura da quella di calzatura e permette di effettuare la saldatura su un cappuccio mentre avviene, nella stessa postazione, la termoretrazione del cappuccio precedente già calzato; e ciò senza far ricorso, come nella tecnica nota, ad uno spostamento del gruppo di saldatura e taglio.

Così facendo, il sistema di trascinamento 5 dovrà arrestare la propria corsa solamente un istante per permettere al dispositivo di taglio 7 di effettuare il taglio del tubolare appena sopra alla saldatura effettuata già nel ciclo precedente. Come si intuisce, il tempo di residenza del prodotto nella incappucciatrice per effettuare la calzatura è così nettamente inferiore, rispetto alla tecnica nota, il che migliora la produttività dell'apparecchiatura: un primo scopo dell'invenzione è così conseguito.

Secondo l'invenzione inoltre, come detto, la lunghezza dell'ansa 9 è regolabile. Infatti, un rullo di rinvio folle e mobile 12, disposto tra le due coppie di rulli 10 e 11 e su cui passa il tubolare 4a, può traslare tra due posizioni estreme (a) e (b) determinando la lunghezza dello sviluppo dell'ansa 9 e quindi direttamente la lunghezza del cappuccio che deve essere formato. Lo spostamento del rullo folle mobile 12 viene determinato in base all'altezza del prodotto che deve essere incappucciato e che viene rilevata in una postazione precedente all incappucciatrice secondo tecniche note.

L'adeguamento dello sviluppo dell'ansa 9 all'altezza del prodotto può essere rapida ed efficiente essendo sufficiente spostare il rullo folle 12 senza che ciò comporti particolari complicazioni. In questo modo si consegue anche un altro scopo dell'invenzione .

L'ansa 9 consente anche di limitare gli ingombri in quanto raddoppia la quantità di tubolare svolto a parità di ingombro (percorso di andata e ritorno al e dal rullo mobile 12). Considerando H l'altezza del prodotto e W la larghezza dello stesso, è intuitivo che la lunghezza di tubolare necessaria per formare il cappuccio è circa di H W/2 e quindi l'ingombro dell'ansa 9 (si veda fig. 1) è pari a L < H/2 W/4.

Preferibilmente, il rullo mobile 12 non viene spostato solo per determinare l'altezza del cappuccio, ma viene spostato ad ogni ciclo per eseguire lo svolgimento del tubolare e per assecondare il rilascio del cappuccio al sistema di trascinamento. Infatti, nella fase di calzatura del cappuccio sul prodotto, il sistema di trascinamento 5 trascina verso il basso i lembi aperti del cappuccio 4b e, contemporaneamente, il rullo 12 si avvicina ai rulli 10 e 11 chiudendo l'ansa 9, così che il sistema di trascinamento non debba vincere l’inerzia di tutto il sistema di svolgimento del tubolare e della bobina 4 ma il cappuccio gli venga semplicemente ceduto dalla chiusura dell'ansa 9. Tutto ciò, ovviamente, velocizza ancora di più l'operazione di calzatura.

Lo svolgimento del tubolare dalla bobina avviene sempre ad opera del rullo 12 che, per eseguire tale.operazione, apre l'ansa 9. A questo scopo, in corrispondenza del dispositivo di taglio 7 è previsto un dispositivo di bloccaggio 7a che trattiene il lembo libero del cappuccio e fa sì che il movimento del rullo 12 provochi lo svolgimento del tubolare 4a dalla bobina 4 che va ad alimentare l ansa 9.

Per quanto in fig. 1 l'ansa 9 sia stata rappresentata con sviluppo orizzontale, essa potrebbe essere disposta con qualsiasi orientamento desiderato. Per esempio, se venisse disposta in<" >senso verticale, sarebbe sufficiente una sola coppia di rulli di traino 11 da cui il tubolare verrebbe diretto verso l'alto, verso il rullo mobile 12, e poi in senso discendente verso il dispositivo di taglio 7.

Inoltre, secondo un'altra forma d'esecuzione dell'invenzione, potrebbero essere previste più di un'ansa, ciascuna con un suo rullo mobile, così da poter limitare ulteriormente gli ingombri.

Oltre alla mobilità del rullo mobile 12, secondo una preferita forma d'esecuzione, è previsto che almeno il dispositivo di saldatura 8, il dispositivo di bloccaggio 7a e le due coppie di rulli di traino (10, 11) siano montati su un carrello mobile (non mostrato) che può traslare orizzontalmente alla sommità dell'apparecchiatura. Questa forma d'esecuzione consente di spostare verso un lato dell'apparecchiatura tutto il sistema su cui si distende il tubolare 4a così da allontanarlo dalla zona di camino o di deflusso del calore liberato dall'apparecchiatura combinata durante la fase di termoretrazione.

Il calore sprigionato dall'apparecchiatura durante la termoretrazione, benché sia schermato superiormente con un'opportuna copertura secondo tecniche note, può creare inconvenienti al materiale plastico di cui è costituito il tubolare, specialmente se il calore viene accumulato in seguito al ripetersi di cicli di termoretrazione effettuati in rapida successione, come può essere consentito dal dispositivo secondo l'invenzione. Pertanto, la possibilità di allontanare dalla zona fortemente riscaldata<' >(camino) il tubolare 4a costituisce sicuramente un ulteriore innegabile vantaggio.

Vediamo ora nel dettaglio, a scopo esemplificativo, il funzionamento del dispositivo secondo l'invenzione.

Il tubolare 4a viene disteso, a partire dalla bobina 4, su una serie di rulli, fino al dispositivo di saldatura 8; passa poi tra la coppia di rulli di traino 11, si avvolge intorno al rullo mobile 12, formando l'ansa 9, passa tra la coppia di rulli di traino 10, attraverso il dispositivo di bloccaggio 7a e il dispositivo di taglio 7 e infine viene afferrato dal sistema di trascinamento 5.

Un prodotto da imballare, traslando sulla linea di trasporto 2, giunge nella postazione di incappucciamento e ivi si ferma. Il sistema di trascinamento apre, con sistemi noti, il tubolare e lo calza rapidamente sul prodotto. Durante questa operazione il rullo mobile 12 chiude l’ansa 9, ossia si muove verso destra in fig. 1: il tubolare 4b viene pertanto erogato quasi totalmente dal movimento del rullo 12 mediante l'azione del sistema di trascinamento 5 e della coppia di rulli 10 motorizzati. La calzatura si arresta un istante quando la sommità del cappuccio, ove è presente la saldatura, raggiunge il dispositivo di taglio 7, per dare tempo a quest'ultimo di eseguire il taglio, e riprende poi rapidamente fino al completamento. Il taglio avviene a monte (nel senso della direzione di avanzamento del tubolare) della saldatura, e cioè al di sopra di essa.

A questo punto il dispositivo di bloccaggio 7a afferra saldamente, in prossimità del dispositivo di taglio 7, il lembo libero del cappuccio successivo e il rullo mobile 12 comincia a spostarsi verso sinistra aprendo l'ansa 9 e svolgendo quindi, anche in collaborazione con la coppia di rulli B motorizzati, una quantità di tubolare 4a stabilita dalla lettura dell'altezza del prodotto successivo effettuata in una postazione precedente. Dopo aver svolto una quantità sufficiente di tubolare, il dispositivo di saldatura 8 effettua nel punto desiderato la saldatura del tubolare così da chiudere un'estremità del cappuccio in formazione .

Nel frattempo, se l'apparecchiatura è di tipo combinato, si chiude la copertura superiore di schermatura (non mostrata), i dispositivi di saldatura e taglio si spostano lateralmente verso sinistra (rispetto alla vista di fig. 1) e si effettua la termoretrazione; altrimenti, se l'apparecchiatura è di tipo semplice, il prodotto comincia a traslare verso la postazione successiva e giunge, da una postazione precedente, un nuovo prodotto da imballare.

Infine, l'apparecchiatura si ridispone nelle condizioni iniziali per ripartire con un nuovo ciclo.

Laddove esistono esigenze particolari, per via di una variabilità dei prodotti non solo nel senso dell<1 >altezza ma anche come dimensioni in pianta (pallett di diverse dimensioni), è prevista la duplicazione (o addirittura la quadruplicazione) del dispositivo dell'invenzione così da poter servire diverse bobine contenenti tubolari di dimensioni diverse (fig. 2).

Secondo quest'ultima forma d'esecuzione, come visibile in fig. 2, un gruppo A di formazione del cappuccio, abbinato ad una bobina Al, è montato su un carrello mobile orizzontalmente: questo ha il duplice scopo di sottrarre al calore sottostante il tubolare di materiale termoretraibile, come già detto, e di permettere 1 'inserimento di un gruppo analogo B che serve un'altra bobina B1. In questo caso il dispositivo di taglio può essere anche unico mentre dovrà essere duplicato, per ciascuna bobina oltre la prima, il dispositivo di saldatura, il rullo mobile, le coppie di rulli di traino e il dispositivo di bloccaggio.

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.

In particolare, non è di rilievo la specifica incappucciatrice utilizzata, essendo determinante ai fini dell'invenzione che essa sia dotata del gruppo di formazione del cappuccio come rivendicato.

Claims (9)

1. R IV E N D IC A Z IO N I 1) Apparecchiatura incappucciatrice per imballaggio di prodotti, comportante un castello su cui sono supportati almeno un dispositivo di saldatura, atto a saldare un tubolare di materiale plastico termoretraibile in un suo punto di chiusura, almeno un dispositivo di taglio, atto ad eseguire un taglio su detto tubolare a monte di detto punto di saldatura, e un sistema di trascinamento atto a calzare detto tubolare sul prodotto da imballare, caratterizzato da ciò che tra detto dispositivo di saldatura e detto dispositivo di taglio il tubolare segue una percorso che si snoda su almeno un'ansa di lunghezza regolabile.
2. 2) Apparecchiatura incappucciatrice come in 1), in cui detta ansa regolabile è definita da almeno un rullo di rinvio e da un rullo mobile rispetto a detto rullo di rinvio.
3. 3) Apparecchiatura incappucciatrice come in 2), in cui detti rulli di rinvio sono costituiti da due coppie di rulli motorizzati e disposti, rispettivamente, a monte e a valle di detto rullo mobile .
4. 4) Apparecchiatura incappucciatrice come in 2) o 3), in cui è presente inoltre un dispositivo di bloccaggio che trattiene saldamente un lembo libero del tubolare.
5. 5) Apparecchiatura incappucciatrice come in una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui detto dispositivo di saldatura, detto dispositivo di taglio e detta ansa sono disposti nella parte superiore del castello.
6. 6) Apparecchiatura incappucciatrice come in 5), in cui l'apparecchiatura è di tipo combinato e in cui almeno detto dispositivo di saldatura e detta ansa sono traslabili orizzontalmente, tale traslazione essendo atta a dislocare lateralmente il percorso del tubolare.
7. 7) Apparecchiatura incappucciatrice come in una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui sono previsti due dispositivi di saldatura, ciascuno associato ad una relativa ansa per un relativo tubolare di materiale plastico termoretraibile.
8. 8 ) Metodo di incappucciamento di un prodotto da imballare con cappuccio di materiale plastico termoretraibile -in cui il cappuccio viene formato mediante saldatura trasversale di un tubolare di materiale plastico termoretraibile e successivo taglio a monte della saldatura, caratterizzato da ciò che la saldatura del cappuccio viene effettuata completamente prima della fase di calzatura dello stesso sul prodotto, svolgendo la lunghezza desiderata di tubolare secondo almeno un'ansa di lunghezza regolabile formata tra il dispositivo di saldatura e un dispositivo di bloccaggio.
9. 9) Metodo come in 8), in cui il taglio del cappuccio viene effettuato nella fase finale della calzatura dello stesso sul prodotto da imballare.