ITMI982526A1 - Procediemnto per bobinare e legare con una fascetta di film plasticospezzoni di elementi filiformi quali cavi funi e simili in particolare - Google Patents

Description

Descrizione del brevetto per invenzione industriale avente per titolo:

"Procedimento per bobinare e legare con una fascetta di film plastico spezzoni di elementi filiformi, quali cavi, funi e simili, in particolare cavetti elettrici, avvolti in forma di matassa, e macchina per realizzare tale procedimento"

La presente invenzione concerne un procedimento per bobinare e legare con una fascetta di film plastico spezzoni di elementi filiformi, quali cavi, funi e simili, in particolare cavetti elettrici avvolti in forma di matassa nonché la relativa macchina bobinatrice e fascettatrice atta a realizzare tale procedimento .

Puramente a titolo di esempio di impiego di questa invenzione, essa verrà descritta in relazione ad un tipico esempio di applicazione dell'invenzione stessa che deve soddisfare alcune esigenze tecniche, come si rileverà qui di seguito, pur non essendo limitata in alcun modo a tale applicazione e non costituendo alcun vincolo applicativo.

E' noto che forniture di spezzoni di cavetti elettrici di diverso tipo, qualità e misura sono richieste da diverse industrie, ad esempio di elettrodomestici, in quantità anche molto elevate, fino a decine di migliaia, detti spezzoni di cavetto elettrico dovendo essere applicati ad ognuna delle macchine finite, prima della vendita.

Allo scopo di evitare un eccessivo ingombro e per comodità d'uso, gli spezzoni di cavetto elettrico vengono richiesti avvolti in forma di matassa mantenuta legata con un legaccio, da tale matassa sporgendo una estremità già munita di spina per il collegamento alla rete elettrica presso l'utente, mentre l'altro capo anch'esso sporgente dalla matassa, deve presentarsi già preparato con i tre terminali delle due fasi e della messa a terra, pronto ad essere collegato alla macchina.

In questo modo il cavetto di collegamento può essere fissato all'elettrodomestico entro il suo imballaggio e l'installatore o l'utente deve solo liberare la matassa dal legaccio per mettere in moto l'elettrodomestico.

L'operazione di bobinatura e legatura degli spezzoni di cavetto elettrico, aventi la lunghezza richiesta dal costruttore di elettrodomestici, viene solitamente eseguita da fornitori terzi che utilizzano attrezzature scarsamente automatizzate presentanti i seguenti inconvenienti:

- non è previsto il caricamento automatico del cavetto elettrico nella fase iniziale di introduzione;

- impiego di un mandrino di avvolgimento con variazione di sviluppo molto limitata;

- perdita di tempo per il caricamento manuale dello spezzone di cavetto sul mandrino;

- misura manuale della sporgenza dell'estremità del cavo dal lato della spina rispetto al corpo matassa;

- conseguente produttività relativamente scarsa molto vicina ad una produttività totalmente manuale con costi elevati per il forte impiego di manodopera;

- legatura della matassa mediante legacci plastificati con anima metallica, non gradita per possibilità di danneggiamento della superficie del cavo e possibili graffiature subite dall'utente a causa dell'anima metallica esposta del legaccio metallico plastificato.

Scopo dell'invenzione è quello di ovviare ai predetti inconvenienti prevedendo l'impiego di una macchina automatizzata atta ad eseguire le operazioni richieste in modo automatizzato con elevata produttività in modo da svolgere un grande volume di lavoro con poche macchine, risparmiando manodopera ed eseguendo una legatura con fascetta di nastro plastico privo di anima metallica, termosaldato, esente dagli svantaggi sopracitati.

I concetti fondamentali in base ai quali è stata sviluppata la fascettatrice automatica secondo l'invenzione sono i seguenti:

- deposizione manuale dei singoli cavetti in una rastrelliera mobile;

- prelevamento automatico dei cavetti mediante una pinza di prelevamento e di traslazione dei cavetti dalla zona di carico alla zona di lavoro, controllato da cellule fotoelettriche;

determinazione automatica della lunghezza dell'estremità del cavetto dotata di spina, sporgente rispetto al corpo matassa in base alla corsa della pinza di prelevamento;

- gruppo di mandrino bobinatore con ampia possibilità di escursione della lunghezza delle spire della matassa, incorporante un'anima di bobinatura e pinze di trattenimento del cavetto durante la rotazione nonché dotato di deviatore della estremità sporgente del cavetto entro un cestello a corona circolare di contenimento;

- prelevamento della matassa ancora sciolta, nella sua parte mediana e trasporto mediante una pinza traslabile in una seconda stazione di lavoro, indipendente dalla prima, che opera in serie con evidente risparmio di tempo, in tale seconda sezione la matassa essendo afferrata da una coppia di pinze di estremità, rilasciata dalla pinza mediana e abbassata contro il nastro di materiale plastico che 1'avvolge per buona parte del suo sviluppo circonferenziale;

- saldatura del nastro di materiale plastico termosaldabile ed eventualmente termoretraibile mediante doppia testa a caldo, previa compattazione della matassa;

taglio del nastro fra le due saldature in modo da conservarne la continuità per consentire l'avanzamento di un tratto allo scopo di presentare un tratto di nastro integro per l'avvolgimento attorno ad una successiva matassa;

- espulsione laterale del cavetto avvolto e raccolta in un contenitore;

- produttività elevata per effetto dell'automatizzazione delle varie operazioni.

La macchina secondo l'invenzione che realizza il procedimento descritto a titolo puramente di esempio in relazione alla bobinatura e fascettatura di un cavetto elettrico munito di spina per un tratto sporgente dalla matassa, sarà meglio compresa in base alla seguente descrizione che fa riferimento agli annessi disegni nei quali:

la figura 1 mostra in pianta una vista complessiva della macchina;

la figura 2 mostra in alzato frontale il complesso di figura 1;

la figura 3 mostra in pianta, in scala maggiore, il piano di lavoro della macchina bobinatrice e fascettatrice dell'invenzione;

le figure 4A e 4B mostrano in alzato frontale, parzialmente sezionato, il dettaglio del gruppo del mandrino di bobinatura in due successive fasi di lavoro;

la figura 5 mostra il gruppo della pinza di prelevamento della matassa avvolta, disposta orizzontalmente, e il suo trasporto alla seconda stazione di lavoro al di sopra del nastro di fascettatura per la saldatura a caldo;

la figura 6 mostra l'apertura della pinza di trasporto dalla prima alla seconda stazione di lavoro e l'impegno della matassa, alle due sue estremità, mediante due pinze che provvedono all'abbassamento della matassa stessa contro il nastro di fascettatura; la figura 7 mostra la saldatura del nastro di fascettatura e il taglio del nastro saldato; e

la figura 8 mostra in alzato laterale un cavetto bobinato e fascettato secondo l'invenzione.

Le figure 1 e 2 mostrano in modo schematico, rispettivamente in pianta e in alzato frontale, la macchina bobinatrice e fascettatrice secondo l'invenzione.

La macchina, indicata nel suo complesso con 1, presenta in pianta una conformazione ad angolo, molto compatta, ed è dotata di due stazioni di lavoro 4 e 6 che svolgono in serie due diverse funzioni complementari l'una all'altra in modo che mentre il secondo dispositivo 6 completa il lavoro del primo, il primo dispositivo 4 è disponibile per iniziare un ciclo successivo di bobinatura con evidente vantaggio nella rapidità di esecuzione del lavoro.

Nelle figure 1 e 2 l'operatore A, che dispone di una tastiera di comando T per avviare o fermare complessivamente la macchina o una delle parti di essa, rifornisce semplicemente su un nastro trasportatore 2 ad elementi articolati i cavetti 3 con l'estremità 31 dotata di spina rivolta verso la sua sinistra. I cavetti 3 possono essere forniti in qualunque modo o raccolti da una rastrelliera ausiliaria R non facente parte del trovato.

I cavetti 3, disposti sul nastro 2, vengono portati nella stazione 4 di lavoro che verrà illustrata in seguito per effettuare la bobinatura della matassa mentre, nella seconda stazione di lavoro 6, disposta obliquamente a lato dell'operatore A, la matassa di cavetto viene legata con una fascetta ed espulsa in un contenitore 9.

Le figure 3, 4A e 4B illustrano la formazione delle matasse nell'ambito della stazione 4 di lavoro.

I cavetti 3 vengono collocati dall'operatore A sul nastro trasportatore 2 del tipo ad elementi articolati con il tratto del cavetto adiacente alla spina 31 fissato fra una forcella elastica 32 ed una coppia di rulli 33.

Secondo una prefissata sequenza di azionamento (vedi figura 3), ogni cavetto 3 deposto sul nastro trasportatore 2, previa constatazione della presenza del cavetto da parte di una fotocellula, viene prelevato da un carro-pinza 40 scorrevole sulla traversa 41 e condotto nella posizione 34 segnata a tratteggio, in allineamento col centro 42 di bobinatura della matassa.

Come rappresentato nelle figure 4A e 4B, la bobinatura del cavetto viene effettuata fra due pioli 43 fissabili a mano, ad una distanza precalcolata, su una traversa 44 applicata ad un albero girevole 45, spostabile verticalmente mediante un pistone 46 e fatto ruotare da un manicotto 47 mosso da un motore 48.

La bobinatura della matassa attorno ai pioli 43 offre diversi vantaggi consistenti i) in una possibilità di variazione del diametro della matassa assai più ampia di quella delle attrezzature attualmente note e ii) nel fatto che, una volta effettuato l'avvolgimento, lo svincolo della matassa per il successivo prelievo per la fascettatura avviene abbassando i pioli 43 in modo da lasciare la matassa stessa compatta e con le spire ordinate.

L'inizio della bobinatura avviene dopo che il carro-pinza 40, scorrevole sulla traversa 41, è avanzato di una corsa L, prefissabile in base alla posizione dei pioli 43, per determinare automaticamente ed in modo uniforme per uno stesso lotto di cavetti in lavorazione, la sporgenza della testa del cavetto dalla matassa finita in base alla distanza fra il punto terminale della corsa del carro pinza 40 e il piolo 43 più prossimo.

Dopo che il carro-pinza 40 si è fermato nel punto prestabilito, il cavetto 3 viene fissato e bloccato sul mandrino di bobinatura, mediante una coppia di pinze 49, 49', azionate da pistoni 50, 50', che ruotano assieme al mandrino di bobinatura allo scopo di ottenere una matassa perfettamente bobinata.

Con riferimento alla figura 3, è previsto un braccio deviatore 51 imperniato in 52, comandato da un pistoncino 53 il quale, immediatamente dopo il deposito del cavetto 3, prelevato dal carro-pinza 40 fa deviare, all'inizio della rotazione in senso antiorario dei pioli 43, il tratto del cavetto sporgente dalla matassa entro un cestello 54 girevole assieme ai pioli 43 per impedire la centrifugazione di tale tratto del cavetto durante la bobinatura, la matassa venendo formata con le spire ordinatamente sovrapposte in quanto il cavetto in corso di avvolgimento viene guidato da una coppia di rullini 55, con superfici concave affacciate, che si sposta gradatamente in alto in modo sincronizzato con la rotazione dei pioli 43.

Terminata la formazione della matassa, entra in funzione la seconda stazione 6 per la fascettatura, i cui tempi sono coordinati con quelli della stazione 4 di bobinatura in modo che nella stazione 4 può essere iniziata la formazione di una nuova matassa durante l'operazione di fascettatura di quella precedente.

Le figure 5, 6, 7 illustrano la disposizione degli organi principali nella stazione 6 di fascettatura.

Un gruppo pinza 60 scorrevole sul binario 61 (figura 3) afferra al centro la matassa M bobinata, mediante i bracci 62 e retrocede fino al di sopra del vano 64.

Nella figura 5 si può osservare che al di sopra del vano 64 è disposto trasversalmente il nastro di materiale plastico 70 svolto da una bobina 72 frenata da un braccio 73, il nastro essendo fatto avanzare e tenuto teso dal gruppo di ricupero 74.

La matassa M, portata dalla pinza 60 di trasporto, viene a questo punto afferrata alle sue estremità da una coppia di pinze laterali 66, 66', viene abbandonata dalla pinza 60 (figura 6) con l'apertura dei bracci 62 e viene abbassata contro il nastro 70 che avvolge la matassa per più di metà del suo sviluppo trasversale. Allo scopo di mantenere compatta la matassa essa viene fatta appoggiare contro una linguetta flessibile 67 fissata ad un cursore 68 scorrevole su un pistone senza stelo, 69.

Le pinze laterali 66, 66', vincolate ad una base comune 66a spostabile verticalmente per mezzo di un pistone 66b, sono visibili nella figura 5 in posizione sollevata e nella figura 6 in posizione abbassata.

La figura 7 mostra sostanzialmente la fase finale del procedimento di bobinatura e di fascettatura. Con riferimento alla figura 6, vengono avvicinate due coppie di teste riscaldate 80, 80' che realizzano contemporaneamente due saldature adiacenti del nastro di film plastico che viene subito dopo tagliato da una lama 82 intermedia fra le teste di saldatura 80, 80' in modo che la fascetta 84 (vedi figura 8) resta saldata su sé stessa, mantenendo compatto il fascio dei cavetti bobinati, mentre la seconda saldatura del nastro 70 mantiene la continuità del nastro che può essere spostato di posizione dal gruppo di raccolta e ricupero 74, presentando un tratto di nastro 70 integro alla fascettatura di una successiva bobina.

A seguito dell'apertura delle pinze laterali 66, 66', il cursore 68, spinto dal pistone senza stelo 69, provvede alla espulsione della matassa (M) di cavetto bobinato e fascettato in un contenitore 9, come mostrato nella figura 1.

Come si è già detto nel preambolo della descrizione, il procedimento e la macchina atta a realizzarlo possono essere utilizzati per la bobinatura e la fascettatura di qualsiasi tipo di elemento filiforme, come ad esempio spezzoni di cavetti elettrici terminanti con spine e prese di collegamento o privi di tali elementi, cavi telefonici e per altri impieghi, funi per qualsiasi utilizzazione ed altri.

Claims (9)

1. RIVENDICAZIONI 1. Procedimento per bobinare e legare spezzoni di elementi filiformi quali cavi, funi e simili, in particolare cavetti elettrici dotati eventualmente di una spina di collegamento alla rete di alimentazione di elettricità, caratterizzato dalle seguenti fasi: a) deposizione degli spezzoni su una rastrelliera mobile; b) trasporto passo-passo degli spezzoni in corrispondenza di un punto di prelevamento governato da una fotocellula; c) prelevamento dello spezzone da parte di una pinza mobile; d) posizionamento dello spezzone in una zona di bobinatura tenendo conto di un eventuale tratto di elemento filiforme che si vuole far sporgere dalla matassa una volta che essa sia stata avvolta e legata in posizione mediana; e) trattenuta dello spezzone sul mandrino di avvolgimento ed inizio della bobinatura previa introduzione del primo tratto di spezzone sporgente dalla matassa in un cestello rotante, e formazione di una matassa; f) prelevamento della matassa nella sua zona centrale da parte di una pinza di trasporto previo allontanamento verso il basso degli organi di bobinatura; g) trasporto della matassa in una stazione di fascettatura in corrispondenza di un'apertura sopra la quale passa un nastro di materiale termosaldabile; h) impegno della matassa alle sue estremità da parte di due pinze laterali e apertura dei bracci della pinza di trasporto; i) abbassamento della matassa da parte delle pinze laterali, contro un nastro di materiale termosaldabile, eventualmente termoretraibile; j) fasciatura della matassa con un solo strato di nastro; k) saldatura del nastro mediante due coppie di pinze di termosaldatura sovrapposte e formanti due saldature nel nastro in due posizioni contigue ed intervallate; l) taglio del nastro fra le due saldature contigue in modo da conservare la continuità del nastro e distacco della fascetta formata; m) recupero di un tratto del nastro contemporaneo all'apertura delle pinze laterali ed espulsione della matassa fascettata in un contenitore.
2. 2. Macchina per bobinare e legare in posizione mediana matasse di spezzoni di elementi filiformi, quali cavi, funi e simili, in particolare di cavetti elettrici dotati di una spina di collegamento alla rete di alimentazione di elettricità, caratterizzata dal fatto di prevedere: a) una rastrelliera mobile (2) su cui vengono adagiati i detti spezzoni rettilinei (3) atta a trasportarli passo-passo alla fase di lavorazione successiva di prelevamento governata da una fotocellula; b) mezzo di prelevamento e posizionamento del detto spezzone (3) di elemento filiforme, costituito da un carro-pinza mobile (40) atto a spostarsi fino in corrispondenza del punto estremo più lontano della zona di bobinatura (4) o eventualmente per un'ulteriore distanza corrispondente alla lunghezza di un eventuale tratto di elemento filiforme che deve sporgere dalla matassa finita; c) gruppo di bobinatura (43) dello spezzone, dotato di mezzi (49, 49') di fissaggio dello spezzone e di un cestello (54) per l'introduzione dell'eventuale tratto sporgente dalla matassa; d) mezzo (60) a pinza di afferramento della matassa nella sua zona centrale, previo allontanamento verso il basso degli organi di bobinatura, e di trasporto della matassa in una posizione di fascettatura in allineamento con un'apertura (64) sopra la quale passa un nastro di materiale termosaldabile {70); e) mezzo di impegno della matassa alle sue estremità costituito da due pinze laterali (66, 66') ed apertura dei bracci della pinza di afferramento e trasporto (60); f) mezzo di abbassamento (66a, 66b) delle pinze laterali (66, 66') trattenenti la matassa, contro un nastro di materiale termosaldabile (70) eventualmente termoretraibile per sollecitare il nastro a formare una fascetta a singolo strato di nastro tutt'attorno alla matassa; g) mezzo di saldatura del nastro (70) costituito da due coppie di teste di saldatura (80, 80') sovrapposte, per formare due saldature contemporanee nel nastro in due posizioni contigue ed intervallate; h) mezzo (82) di taglio del nastro fra le due saldature contigue; e i) mezzo (74) per il recupero di un tratto del nastro contemporaneamente all'apertura delle pinze laterali; e j) mezzo (68, 69) di espulsione della matassa fascettata in un contenitore.
3. 3. Macchina secondo la rivendicazione 2, caratterizzata dal fatto che il carro pinza (40) è scorrevole su di un binario (41) per un tratto (L) predeterminabile in modo da tener conto della lunghezza di un eventuale tratto iniziale del cavetto (3) sporgente dalla matassa, lo spezzone (3) essendo deposto lungo una traiettoria passante per l'asse centrale (42) del gruppo bobinatore.
4. 4. Macchina secondo le rivendicazioni 2 e 3, caratterizzata dal fatto che il gruppo di bobinatura è costituito da una coppia di pioli verticali (43) la cui distanza, simmetrica rispetto all'asse di rotazione (42), è aggiustabile in funzione della lunghezza dello spezzone e del numero di spire della matassa, detti pioli (43) essendo trattenuti da una traversa (44) spostabile verticalmente tramite un albero girevole (45) fatto ruotare mediante un manicotto (47) mosso da un motore (48), i pioli (43) sporgendo dal piano di lavoro durante la bobinatura e venendo retratti per disimpegnare la matassa al termine della bobinatura, nonché da pinze (49, 49') allo scopo di mantenere fissata l'estremità dello spezzone durante la bobinatura.
5. 5. Macchina secondo le rivendicazioni da 2 a 4, caratterizzata dal fatto che il complesso dei pioli (43) è circondato da un cestello (54) a corona cilindrica, ruotante assieme ai pioli (43), atto a trattenere entro uno spazio limitato l'estremità dello spezzone {3) eventualmente sporgente dalla matassa che altrimenti potrebbe costituire un pericolo per effetto della forza centrifuga o danneggiarsi, tale estremità essendo deviata entro il cestello (54) mediante un braccio deviatore (51) comandato da un pistone (53) prima dell'inizio della bobinatura.
6. 6. Macchina secondo le rivendicazioni 2-5, caratterizzata dal fatto che il mezzo a pinza di afferramento è costituito da un carro pinza (60) scorrevole su di un binario (61), disposto obliquamente al binario (41) del carro pinza di prelevamento e di posizionamento (40), per trasportare la matassa (M) bobinata in corrispondenza di un vano (64) e al di sopra di un nastro (70) di materiale sintetico termosaldabile, disposto trasversalmente al vano (64), il nastro (70) essendo alimentato da una bobina frenata (72) e fatto avanzare e mantenuto teso da un gruppo di recupero (74).
7. 7. Macchina secondo le rivendicazioni 2-6, caratterizzata dal fatto che il mezzo di impegno della matassa alle sue estremità è costituito da una coppia di pinze laterali (66, 66') disposte nel vano (64) e montate su una base comune (66a) movimentabile verticalmente mediante un pistone (66b) dette pinze laterali impegnando le estremità della matassa (M) portata dal carro pinza (60) di afferramento della matassa, per abbassarla, contro il nastro (70) dopo che i bracci (62) del carro pinza (60) hanno rilasciato la matassa stessa, fino a toccare una linguetta flessibile (67) fissata su un cursore scorrevole (68) di un pistone senza stelo (69), per migliorare il compattamento della matassa.
8. 8. Macchina secondo le rivendicazioni 2-7, caratterizzata dal fatto che fra le due coppie (80, 80') di teste sovrapposte di saldatura, disposte fra la linguetta flessibile (67) e il piano di scorrimento del nastro termosaldabile (70), è disposta una lama di taglio (82) allo scopo di separare la saldatura della fascetta (84) della matassa (M) mantenendo la continuità del nastro (70) fatto avanzare di un breve tratto dal gruppo di ricupero (74).
9. 9. Macchina secondo le rivendicazioni da 2 a 8, caratterizzata dal fatto che la matassa (M), fissata dalla fascetta (84) formata dal nastro (70) termosaldato, viene espulsa dalla macchina (1) mediante il movimento del cursore scorrevole (68) del pistone senza stelo (69) e raccolta in un contenitore (9).