ITMI971976A1 - Impianto sfilamandrino automatico - Google Patents

Description

Descrizione della domanda di breveto per invenzione industriale dal titolo: “Impianto sfilamandrino automatico.”

DESCRIZIONE

La presente invenzione riguarda uh impianto sfilamandrino automatico.

Più in particolare, la presente invenzione riguarda un impianto sfilamandrino automatico a ciclo operativo continuo, per il carico di anime di diverse lunghezze su mandrini variamente dimensionati e lo sfilamento dei mandrini stessi dalle bobine formate.

Come è noto, l’avvolgimento di materiale nastriforme, che conduce alla formazione di bobine, è realizzato su appositi supporti, o anime, costituiti da elementi tubolari di varia lunghezza e diametro, otenuti generalmente in cartone. L’avvolgimento del materiale, ad esempio pellicole in polietilene o alluminio di esiguo spessore, avviene con ciclo automatico su appositi avvolgitori, con l’ausilio di mandrini espansibili sui quali le anime vengono calzate. Nel ciclo produtivo che dà luogo alla realizzazione delle bobine è quindi fondamentale e disporre di idonei mezzi e sistemi che permetano di prelevare da un magazzino, e calzare sui mandrini, le anime formanti . il supporto di avvolgitura del materiale.

Sono noti diversi tipi di impianti destinati a questo scopo, uno dei quali descrito nel breveto italiano n. 1.231.093 del 2.8.1989.

Tale impianto è specificatamente destinato per operare a velocità elevate di produzione, con mandrini di notevole lunghezza per ottenere bobine formate da stretch, protettivo, destinato in prevalenza alla copertura e protezione di lamierati. Tale impianto risulta quindi inadeguato per disporre su macchinari, con sequenze automatiche, anime di contenuta dimensione che formano il supporto per bobine di materiali diversi, destinati ad esempio al settore per il confezionamento di prodotti alimentari. Bobine di questo tipo sono generalmente costituite da sottili pellicole di materiale plastico, presentano una lunghezza compresa tra 400 e 500 mm e sono avvolte su anime in cartone con diametro compreso abitualmente fra 3” e 6”.

Altri noti impianti, non interamente automatici, richiedono Γ intervento degli operatori almeno per quanto attiene al posizionamento sui mandrini delle anime, che vengono infilate manualmente. Ulteriore intervento richiesto all’ operatore è quello di distribuire su dette anime, la sostanza adesiva per creare la base delTiniziale avvolgimento del materiale. L’impianto così strutturato presenta quindi inconvenienti di rilievo, connessi alla presenza di operatori: ne derivano costi produttivi elevati e rischi per la sicurezza del personale addetto all’operazione di posizionamento delle anime sui mandrini e di distribuzione del collante. Gli operatori, infatti, si trovano a intervenire su una parte o stazione dell’impianto che richiede estrema abilità e attenzione, pena il rischio di infortuni.

Scopo della presente invenzione è quello di ovviare agli inconvenienti lamentati in precedenza.

Più in particolare, lo scopo della presente invenzione è quello di realizzare un impianto sfilamandrino automatico adattabile facilmente a tutti i tipi di materiale da avvolgere, in presenza di anime di varia lunghezza e diametro.

Ulteriore scopo dell’invenzione è quello di realizzare un impianto come sopra definito che non richieda alcun intervento da parte degli operatori per il caricamento delle anime sui mandrini, per la distribuzione di collante sulle anime stesse o per altre attività. Non ultimo scopo dell’invenzione è quello di realizzare un impianto sfilamandrino automatico atto a consentire il posizionamento rapido e preciso, con sequenze automatiche delle anime sui mandrini.

Ulteriore scopo dell’invenzione è quello di mettere a disposizione degli utilizzatori un impianto sfilamandrino automatico atto a garantire un elevato livello di resistenza e affidabilità nel tempo. Questi e altri scopi ancora vengono raggiunti dall’impianto sfilamandrino automatico della presente invenzione che, specialmente e non criticamente adatto per bobine di lunghezza compresa fra 400 e 500mm, avvolte su anime con diametro fra 3” e 6”, comprende un gruppo caricatore per le anime in discesa da un contenitore, un carrello di supporto per bobine formate, associato a una unità di bloccaggio dei mandrini gonfiabili di dette bobine, e un caricatore per il trasferimento dei mandrini stessi, provvisti di una o più anime, su una macchina di avvolgimento o avvolgitore.

Le caratteristiche costruttive e funzionali dell’impianto sfilamandrino automatico della presente invenzione possono essere meglio comprese dalla descrizione che segue, in cui si fa riferimento alle allegate tavole di disegni che ne rappresentano una forma di esecuzione preferita e non limitativa e in cui:

la figura 1 rappresenta schematicamente una vista complessiva frontale dell’impianto sfilamandrino automatico della presente invenzione,

la figura 2 rappresenta schematicamente la sezione e l’unità di scarico della bobina finita;

la figura 3 rappresenta schematicamente una vista in pianta dello stesso impianto;

la figura 4 rappresenta schematicamente, in vista frontale, il caricatore delle anime in arrivo dal corrispondente contenitore; la figura 5 rappresenta schematicamente, in vista frontale, l’unità di bloccaggio del mandrino e il supporto-bobina con relativo carrello di movimentazione e piattaforma mobile;

la figura 6 rappresenta schematicamente un dettaglio di una pinza di presa del mandrino;

la figura 7 rappresenta schematicamente una vista laterale parziale dell’impianto, ad evidenziare in particolare il gruppo di gonfiaggio e sgonfiaggio del mandrino e i mezzi di movimentazione del medesimo;

la figura 8 rappresenta schematicamente una ulteriore vista parziale dell’impianto, ad evidenziare il gruppo rullino motorizzato e la pistola erogatrice di sostanza adesiva;

la figura 9 rappresenta schematicamente una vista dall’alto del’impianto, ad evidenziare i mezzi di presa, gonfiaggio e sgonfiaggio del mandrino;

la figura 10 rappresenta schematicamente ima vista in pianta del gruppo di prelievo anime e traslazione bobine.

Con riferimento alle citate figure, rimpianto sfilamandrino automatico della presente invenzione comprende basilarmente un contenitore o magazzino 10 di anime 12, un gruppo caricatore 14 per dette anime, un carrello 16 con piattaforma mobile per il supporto delle bobine 18, associato a una unità di bloccaggio 20 dei mandrini 22, e un caricatore 24 dei mandrini stessi che, una volta provvisti di anime 12, vengono condotti sulla macchina di avvolgimento, o avvolgitore, schematizzato con 26 e del tipo in sé noto.

I contenitore 10 di anime 12 è costituito da un’incastellatura a piani 28 inclinati, esemplificativamente sovrapposti tra loro e sequenziali, la cui apertura di uscita 30 delle anime stesse si affaccia al gruppo caricatore 14, come schematizzato in dettaglio a figura 4; in corrispondenza di detta apertura 30, il contenitore 10 presenta un sensore 32, atto a rilevare la presenza delle anime e ad attivarne l’alimentazione al momento opportuno, attraverso mezzi in sé noti. Il sensore 32 è supportato da un braccio 32’ o equivalenti mezzi, vincolati all’ incastellatura del contenitore o magazzino 10. La stessa incastellatura è resa solidale al gruppo caricatore 14 delle anime 12 attraverso bracci o tiranti 34 o equivalenti mezzi.

Il gruppo caricatore 14 comprende mezzi atti alla presa delle anime 12 in arrivo dal contenitore 10 e alla loro movimentazione in senso rotatorio, che permette l applicazione di sostanza adesiva del tipo hot melt, lungo la loro superficie. Detti mezzi sono costituiti da un profilato 36, avente di preferenza sezione a “L”, fulcrato in corrispondenza della linea di giunzione dei due rami ortogonali che lo compongono, da un rullino motorizzato 38 e da una pistola 40 erogatrice di collante. Il profilato 36 è vincolato al caricatore 14 con qualsivoglia mezzo atto all’uso e può ruotare attorno al proprio fulcro assumendo progressivamente tre posizioni alternative. L’orientamento di detto profilato 36 è tale per cui, in posizione iniziale di ricevimento delle anime 12 dal contenitore 10, il suo ramo orizzontale è sostanzialmente allineato all’apertura di uscita 30 del contenitore stesso, mentre il suo ramo verticale funge da barriera di arresto per dette ànime in discesa per gravità. Detti movimenti sono asserviti da cilindri pneumatici 42, 44. Il caricatore 14 è inoltre provvisto di almeno un cilindro pneumatico 39 rappresentato in dettaglio a figura 8, che interviene sulle anime 12, una volta ribaltate, per pareggiarle, cioè per accostarle tra loro a distanza opportuna. La parte superiore del caricatore 14, che è esemplificativamente supportata da colonne 46, presenta una leva 48 recante all’estremità inferiore una pinza di presa, formata da due ganasce 50, 50’; detta leva è snodabilmente collegata allo stelo 52 di un cilindro pneumatico 54, preferibilmente con interposizione di un braccio articolato 56, mentre una coppia di ulteriori cilindri pneumatici 58, 60 movimentano le ganasce 50, 50’ della pinza di presa, determinandone l’apertura e il serraggio suH’anima/e 12. A figura 4 è esemplificativamente rappresentata la disposizione di detti mezzi, i quali possono ovviamente essere costituiti da un numero doppio o triplo di unità identiche per movimentare più leve 48 e l’anima/e 12 a partire da più punti. Dette anime 12 sono afferrate dalle ganasce 50, 50’ una volta uscite dal contenitore 10 e disposte, previa rotazione parziale del profilato del supporto 36, lungo il ramo verticale del profilato stesso, condotto in posizione orizzontale. L’azionamento della leva 48 conduce le anime 12, afferrate dalle ganasce 50, 50’, a brandeggiare, cioè a spostarsi esternamente al caricatore 14 e ad attestarsi lungo un asse parallelo a quello di presa, per avviare l’ulteriore sequenza operativa di c alzamento sul mandrino 22, attraverso un carrellino 51. Un sistema basculato 53, schematizzato a figura 8, permette di posizionare correttamente le anime 12 di varia lunghezza (400, 450 e 500mm) sul mandrino 22; detto sistema basculato 53, ruotabile su se stesso attraverso mezzi noti, è infatti provvisto su più fronti di riscontri 55 per le anime 12. L’unità 20 di bloccaggio del mandrino 22 è posizionata fissa a terra e comprende basilarmente un elemento a morsa 64 con foro centrale 66 atto ad accogliere un estremità dello stesso mandrino 22. La morsa 64 è disposta lungo un piano ortogonale rispetto a quello definito dall’asse longitudinale delle anime 12, prelevate, attraverso le ganasce 50, 50’, dal profilato di supporto 36. Radialmente rispetto al foro 66, la morsa 64 presenta una pluralità di ganasce mobili 68, preferibilmente tre disposte a 120°, atte a bloccare l’estremità del mandrino 22 innestata nel foro stesso. Detta estremità è rappresentata in dettaglio alla figura 9, indicata con 70. Alla stessa figura, con 72 è schematizzato un convenzionale cilindro pneumatico o equivalenti che provvede all’azionamento delle ganasce 68, le quali serrano restremità 70 del mandrino 22. L’ imboccatura del foro 66 è vantaggiosamente provvista di inviti conici di centratura 66’ atti a compensare il possibile disassamento deH’estremità 70 del mandrino durante il suo inserimento nel foro stesso.

Il carrello 16 è guidato su binari 74 che ne consentono l’escursione alternata lungo una linea parallela a quella delle anime 12 e del relativo profilato di supporto 36 ed è provvisto di convenzionali arresti 76 per il suo bloccaggio temporaneo in posizione obbligata nel momento in cui si deve provvedere allo scarico della bobina 18 finita o alla disposizione delle anime 12 sul mandrino 22. Posteriormente al gruppo morsa 64 e in allineamento con lo stesso, ulteriori ganasce di presa 78, di preferenza azionate pneumaticamente, atte a trattenere il mandrino 22 durante le fasi in sé note del suo gonfiaggio e sgonfiaggio, effettuati per mezzo di un noto gruppo pistola 80. In allineamento con detta pistola, tra le ganasce 78 e gli inviti conici 66’ , è formato un innesto basculante 82 per restremità 70 del mandrino 22, con lo scopo di garantire l’adeguata oscillazione al mandrino stesso, che esce a sbalzo dal foro 66, all’atto della disposizione su di esso delle anime 12.

A figura 6 è schematizzato in dettaglio il caricatore 24 del mandrino 22 che, una volta provvisto di anime 12, viene prelevato dall’unità 20 e trasferito sull’avvolgitore 26, in corrispondenza di una convenzionale catenaria porta-mandrini 84 o equivalenti, facente parte dell’avvolgitore stesso. Detto caricatore 24, supportato da una trave 86 collegata da un lato all’avvolgitore 26 e dall’altro a una colonna portante 88, è costituito da una leva 90, fulcrata in 90’ su una spalletta 92 solidale al fronte inferiore della trave 86, resa solidale, all’estremità posteriore 94, allo stelo di un cilindro pneumatico di azionamento 96. Ruotando sul proprio fulcro 90’, la leva 90 può compiere, sotto l’effetto del pistone 96, un’escursione definita dal raggio “A”, seguendo un percorso arcuato; sulla spalletta 92 sono disposti convenzionali organi 98 che delimitano, sui contrapposti versanti, tale escursione. L’estremità libera della leva 90, opposta al punto di collegamento col pistone 96, è provvista di una pinza di presa 100, formata da una coppia di ganasce 102, 104 atte ad afferrare il mandrino 22. Dette ganasce sono movimentate, quanto ad apertura e chiusura da un cilindro pneumatico 106 o equivalenti, reso solidale alla leva stessa. Un ulteriore cilindro pneumatico 108 (fig. 7), di preferenza disposto parallelamente al cilindro 106, determina una escursione lineare della leva 90 dopo la sua rotazione, per condurre la pinza 100 in prossimità della catenaria 84 dell’avvolgitore 26. Al carrello 16, che come precisato è provvisto di piattaforma mobile per le bobine 18, è associato un cilindro pneumatico 1 10 o equivalenti mezzi per realizzare il basculamento di detta piattaforma, indicata con 62 e vantaggiosamente conformata a culla per stabilizzare la bobina 18 e le anime 12 su di essa disposte. Il basculamento della piattaforma 62 determina l’allontanamento della bobina 18 formata, che viene quindi scaricata.

La fase di funzionamento dellimpianto sfilamandrino automatico della presente invenzione si articola nelle seguenti fasi.

Le anime 12 in arrivo dal contenitore 10 si dispongono, una alla volta, sul profilato 36, vengono poste in rotazione dal rullino motorizzato 38, provviste di sostanza adesiva od hot melt lungo la superficie attraverso la pistola erogatrice 40 e quindi catturate dalle ganasce 50, 50’ della pinza recata dalla leva 48. La presa delle anime da parte di detta pinza è preceduta dal ribaltamento parziale del profilato 36, già in precedenza ruotato in parte per consentire l’intervento della pistola erogatrice 40. A questo punto le anime, tramite il brandeggiamento della leva 48, vengono condotte in allineamento con il mandrino 22, preventivamente stabilizzato nel foro 66 dell’unità di bloccaggio 20, da essa sporgente a sbalzo e sgonfiato attraverso la pistola 80.

L’anima 12 è quindi condotta a calzare sul mandrino 22, a partire dalla sua estremità libera, sotto l’effetto di avanzamento del carrellino 51 che scorre parallelamente al mandrino stesso.

L’operazione si ripete tante volte quante sono le anime 12 da disporre sul mandrino 22; preventivamente, le stesse anime vengono pareggiate, cioè disposte in posizione precisa sul mandrino 22, per effetto del cilindro pneumatico 39. Interviene a questo punto, dopo il rigonfiaggio del mandrino 22, il caricatore 24 che, attraverso la leva 90 e relativa pinza di estremità fonnata dalle ganasce 102, 104, afferra il mandrino 22 provvisto di anime 12 e lo conduce, ruotando lungo l’arco definito dal raggio “A”, in prossimità della catenaria 84 dell’ avvolgitore 26. Il cilindro pneumatico 108, che interviene al termine dell’escursione anzidetta, prolunga linearmente la corsa della leva 90 per disporla in corrispondenza della catenaria 84 e, a questo punto, il mandrino viene rilasciato con l apertura delle ganasce 102, 104.

Le bobine 18 finite, in arrivo dall’avvolgitore 26, vengono depositate sulla piattaforma 62 del carrello 16; il relativo mandrino 22, per effetto della movimentazione del carrello 16, è condotto a bloccarsi nel foro 66 dell’unità 20 e viene sgonfiato dalla pistola 80. Il carrello 16, a questo punto, si ritrae recando sulla piattaforma 62 la sola bobina 18, mentre il mandrino 22, sgonfio, resta vincolato a sbalzo nell’unità 20, pronto per avviare un successivo ciclo operativo che prende avvio dal calzamento su di esso delle anime 12, con le modalità precedentemente descritte. Come si può rilevare da quanto precede, sono evidenti i vantaggi che l’invenzione consegue.

L’impianto sfilamandrino automatico consente di caricare, con ciclo operativo continuo, anime di diversa lunghezza sui mandrini e sfilare i medesimi dalle bobine formate senza intervento alcuno da parte di operatori. Particolarmente vantaggioso risulta l’impiego di detto impianto per la formatura di bobine con lunghezza preferibilmente compresa fra 400 e 500 mm, avvolte su anime aventi diametro fra 3” e 6”.

L’invenzione, così come sopra descritta e più avanti rivendicata, è stata tuttavia proposta a puro titolo esemplificativo, intendendosi che la stessa potrà essere suscettibile di numerose modifiche e varianti, tutte peraltro rientranti nell’ambito del concetto inventivo.

Si intendono possibili, in particolare, eventuali inversioni strutturali o dislocazioni alternative dei componenti o parti che complessivamente formano l’impianto sfilamandrino automatico della presente invenzione.

Claims (10)

1. RIVENDICAZIONI 1. Impianto sfilamandrino automatico, specialmente e non criticamente adatto per bobine di lunghezza compresa fra 400 e 500mm, avvolte su anime con diametro fra 3” e 6”, comprendente un gruppo caricatore (14) per le anime (12) in discesa da un contenitore (10), un carrello (16) di supporto per bobine (18) formate, associato a una unità di bloccaggio (20) dei mandrini gonfiabili (22) di dette bobine, e un caricatore (24) per il trasferimento dei mandrini stessi, provvisti di una o più anime (12), su una macchina di avvolgimento o avvolgitore (26).
2. 2. Impianto secondo la rivendicazione 1, in cui il caricatore (14) comprende mezzi di presa delle anime (12), in discesa per gravità dal contenitore (10), e di movimentazione in senso rotatorio delle anime stesse, rispettivamente costituiti da un profilato (36) a “L” o equivalenti, atto ad assumere almeno due posizioni alternative sotto l’effetto di uno o più cilindri pneumatici (42), (44), e da un rullino motorizzato (38) associato a una pistola (40) erogatrice di collante.
3. 3. Impianto secondo le rivendicazioni precedenti, in cui detto caricatore (14) comprende almeno un cilindro pneumatico (39) o equivalenti che interviene sulle anime (12) disposte sul profilato (36) per accostarle tra loro, la parte superiore del caricatore (14) presentando almeno una leva mobile (48) con pinza d’estremità formata da due ganasce (50), (50’) movimentate da cilindri pneumatici (58), (60) o equivalenti.
4. 4. Impianto secondo le rivendicazioni precedenti, in cui al caricatore (14) è associato un carrellino (51), scorrevole parallelamente al mandrino/i (22), atto a calzare sul mandrino stesso una o più anime (12).
5. 5. Impianto secondo le rivendicazioni precedenti, in cui Tunità di bloccaggio (20) del mandrino (22) è posizionata fissa a terra e comprende una morsa (64), provvista di foro centrale (66) per una estremità (70) dello stesso mandrino (22), e di due o più ganasce mobili (68), radialmente disposte, azionate da un cilindro pneumatico (72) o equivalenti, l’imboccatura di detto foro (66) presentando inviti conici di centratura (66’).
6. 6. Impianto secondo le rivendicazioni precedenti, in cui a detto carrellino (51) è associato un sistema basculato (53) provvisto su fronti diversi di almeno un riscontro per le anime (12).
7. 7. Impianto secondo le rivendicazioni precedenti, in cui posteriormente alla morsa (64) e in allineamento con essa sono disposte ganasce (78) di presa del mandrino (22) sul quale interviene un gruppo pistola (80) di gonfiaggio e sgonfiaggio, allineato a detto gruppo pistola (80) essendo formato un innesto basculante (82) per l estremità (70) del mandrino stesso.
8. 8. Impianto secondo le rivendicazioni precedenti, in cui il caricatore (24) del mandrino/i (22) è costituito da almeno una leva mobile (90), fulcrata su una spalletta (92) solidale a una trave di supporto (86), collegata posteriormente allo stelo di un cilindro pneumatico (96) o equivalenti, l’estremità libera di detta leva (90) essendo provvista di una pinza di presa (100) formata da ganasce (102), (104) attivate da un cilindro pneumatico (106) o equivalenti.
9. 9. Impianto secondo le rivendicazioni precedenti, in cui alla leva (90) è associato un ulteriore cilindro pneumatico (108) attivante un’escursione lineare della leva stessa preventivamente movimentata lungo un percorso arcuato da detto cilindro (106).
10. 10. Impianto secondo le rivendicazioni precedenti, in cui il carrello (16) per le bobine (18) supportate dal mandrino (22) è provvisto di piattaforma mobile e sagomata (62), movimentata da un cilindro pneumatico (110) o equivalenti, ed è guidato su binari (74) disposti lungo un piano parallelo a quello del profilato (36).