ITMO20010229A1 - Dispositivo per il cambio di una bobina su un supporto al rotolamento - Google Patents

Description

D E S C R I Z I O N E

annessa a domanda di breveto per INVENZIONE INDUSTRIALE dal titolo: DISPOSITIVO PER IL CAMBIO DI UNA BOBINA SU UN SUPPORTO AL ROTOLAMENTO.

Forma oggeto del presente trovato un dispositivo per il cambio di una bobina su un supporto al rotolamento.

In modo specifico, ma non esclusivo, il presente trovato è utilizzabile nell’ambito di una macchina per la formatura, e per l’eventuale riempimento e sigillatura, di contenitori disposti in striscia continua e realizzati a partire da due o più nastri continui in materiale termoformabile e termosaldabile. In queste macchine in genere i due nastri vengono svolti da due rispetive bobine ed alimentati, con avanzamento ad intermitenza ed affacciati l’uno all’altro, ad una serie di stazioni operative fra le quali è prevista almeno una stazione di saldatura ed una di formatura.

Uno degli inconvenienti delle macchine note di questo tipo è quello di effettuare, in modo semplice e rapido, il cambio della bobina esaurita con una nuova bobina piena di nastro.

Scopo del presente trovato è quello di ovviare al suddeto inconveniente della tecnica nota realizzando un dispositivo in grado di svolgere rapidamente il cambio della bobina. Un vantaggio del trovato è quello di fornire un dispositivo costruttivamente semplice ed economico e di elevata affidabilità.

Un altro vantaggio è quello di ridurre al minimo l’intervento manuale dell’operatore. Un ulteriore vantaggio è quello di rendere disponibile un dispositivo per il cambio della bobina che, utilizzato nell’ambito di una macchina per la formatura di una striscia di contenitori, consente di cambiare la bobina senza interrompere il funzionamento della macchina formatrice.

Questi scopi e vantaggi ed altri ancora vengono tutti raggiunti dal trovato in oggetto, così come esso risulta caratterizzato dalle rivendicazioni sotto riportate, secondo il quale almeno un primo organo di supporto della bobina è mobile, dietro comando, con la possibilità di assumere una prima posizione di ricevimento di una bobina, in cui è accessibile dall’esterno per ricevere una bobina, ed una seconda posizione di cessione della bobina, in cui è rivolto verso l’interno del dispositivo; essendo previsto almeno un secondo organo di supporto della bobina che è mobile, dietro comando, con la possibilità di assumere una prima posizione di carico, in corrispondenza della quale una bobina piena portata dal secondo organo di supporto è in posizione idonea per poter essere accoppiata al supporto al rotolamento, e una posizione di scarico, in corrispondenza della quale una bobina vuota portata dal secondo organo di supporto viene consegnata a dei mezzi di allontanamento; il secondo organo di supporto essendo conformato e disposto in modo che, nel suo spostamento dalla posizione di scarico alla posizione di carico, incontri una bobina ceduta dal primo organo di supporto per raccogliere la bobina stessa e per portarla nella prima posizione di carico.

Ulteriori caratteristiche e vantaggi del presente trovato meglio appariranno dalla descrizione dettagliata che segue di una forma di realizzazione del trovato in oggetto, illustrata a titolo esemplificativo ma non limitativo nelle allegate figure.

La figura 1 mostra una schematica vista laterale, in elevazione verticale, di un dispositivo realizzato in accordo con il trovato in oggetto, con la bobina esaurita e pronta per essere cambiata.

Le figure da 2 a 4 mostrano il dispositivo di figura 1 in tre fasi successive delle operazioni di cambio bobina.

Con riferimento alle figure sopra citate, con 1 è stato complessivamente indicato un dispositivo per il cambio di una bobina montata girevolmente su un supporto 2 al rotolamento di tipo noto.

La bobina 3 è formata da un nastro continuo in materiale plastico, nel caso specifico termosai dabile e termoformabile, avvolto su un’anima 4 e destinato operativamente ad essere svolto dalla bobina ad opera di un dispositivo di alimentazione. L’anima 4 della bobina è dotata alle estremità opposte di due perni coassiali destinati all’accoppiamento girevole e rimovibile con il supporto al rotolamento 2.

Nel caso specifico, in cui il dispositivo 1 per il cambio-bobina è applicato ad una macchina per la formatura di almeno una striscia continua di contenitori, il dispositivo di alimentazione, di tipo noto, provvede allo svolgimento del nastro dalla bobina di alimentazione 3 e all’avanzamento ad intermittenza del nastro stesso, affiancato ad un altro nastro svolto da un’altra bobina simile, attraverso una pluralità di stazioni operative ove i nastri affacciati vengono termosaldati e termoformati per ottenere la striscia continua di contenitori, i quali sono poi destinati al loro successivo riempimento e alla loro sigillatura.

Il dispositivo di alimentazione è provvisto di un polmone di accumulo del nastro, di tipo noto e non illustrato, programmato per intervenire ad alimentare di nastro le stazioni operative per un tempo limitato prestabilito, durante il quale è prevista la sostituzione della bobina di alimentazione esaurita con una nuova bobina piena di nastro. Il polmone di accumulo comprende di preferenza una vasca di accumulo del nastro (non illustrata) e un sistema di srotolamento rapido del nastro dalla bobina. Il sistema di srotolamento può comprendere, ad esempio, un motore per comandare rotazioni controllate della bobina a diverse velocità e un dispositivo di controllo del motore che può azionare il motore per effettuare un rapido srotolamento di una quantità prestabilita di nastro. Il nastro, quando viene srotolato a velocità maggiore rispetto alla velocità di avanzamento del nastro trascinato dal dispositivo di alimentazione nel normale utilizzo, si raccoglie liberamente nella vasca di accumulo.

Il dispositivo 1 per il cambio-bobina comprende una coppia di primi bracci 5 appaiati (nelle figure è visibile un solo braccio), paralleli e cooperanti fra loro per il supporto della bobina 3. Ogni primo braccio 5 ha una prima estremità imperniata attorno ad un asse di rotazione 5a orizzontale. Gli assi di rotazione dei due primi bracci 5 sono fra loro coassiali. Ogni primo braccio 5 ha inoltre una seconda estremità, opposta alla prima, avente una sede cava per l’alloggiamento di uno dei due perni di estremità dell’anima. Nel caso specifico la sede cava è situata sulla superficie esterna del primo braccio 5, frontalmente, con la concavità rivolta radialmente verso l’esterno.

I primi bracci 5 sono suscettibili di ruotare, ciascuno dietro comando di un attuatore assiale fluidico 6, attorno al comune asse di rotazione 5a, con rotazioni coordinate in modo da mantenersi sempre paralleli ed affiancati fra loro, con la possibilità di assumere una prima posizione di ricevimento di una bobina 3 dall’esterno (figure 1 e 2) e una seconda posizione di cessione della bobina (figura 3).

Nella prima posizione di ricevimento le seconde estremità dei primi bracci 5 (dotate delle sedi per ospitare i perni di estremità della bobina) sono rivolte verso un lato esterno del dispositivo e sono accessibili dall’esterno. Nella prima posizione di ricevimento i primi bracci 5 sono inclinati rispetto all’orizzontale, e presentano le seconde estremità rivolte verso l’alto.

Nella seconda posizione di cessione, le seconde estremità dei primi bracci 5 sono rivolte verso l’interno del dispositivo; i primi bracci sono sempre inclinati rispetto all 'orizzontale, ma con inclinazione di verso opposto rispetto alla prima posizione di ricevimento, e presentano anche in questa posizione le seconde estremità rivolte verso l’alto.

Il dispositivo 1 cambia-bobina comprende inoltre una coppia di secondi bracci 7 appaiati, paralleli e cooperanti fra loro per il supporto della bobina 3. Come per i primi bracci 5, ogni secondo braccio 7 ha una prima estremità imperniata attorno ad un asse di rotazione orizzontale 7a. Gli assi di rotazione 7a dei secondi bracci sono coassiali fra loro e paralleli agli assi di rotazione 5a dei primi bracci. Ogni secondo braccio 7 ha una seconda estremità, opposta alla prima, dotata di una sede cava per l’alloggiamento di uno dei due perni di estremità dell’anima 4; tale sede cava è posta su un lato del secondo braccio 7 e presenta la propria concavità rivolta in senso tangenziale rispetto alla rotazione del secondo braccio 7.

I secondi bracci 7 sono suscettibili di ruotare, ciascuno dietro comando di un attuatore lineare fluidico 8, attorno agli assi di rotazione 7a coassiali, con rotazioni coordinate in modo da mantenersi sempre paralleli ed affiancati fra loro, con la possibilità di assumere una prima posizione superiore di carico della bobina (figura 1 in linea continua e figura 4), e una posizione inferiore di scarico (figura 1 in linea tratteggiata). Sia nella posizione inferiore dei secondi bracci 7, sia nella posizione superiore, le sedi cave destinate ad ospitare i perni di estremità della bobina presentano la propria concavità rivolta verso l’alto.

Nella prima posizione superiore di carico, una bobina 3 piena portata dai secondi bracci 7 è in posizione per poter essere accoppiata (ad esempio per mezzo di innesti frontali, o innesti analoghi di tipo noto) con il supporto al rotolamento 2; in questa posizione l anima 4 della bobina è preferibilmente coassiale con il supporto al rotolamento 2 per facilitare linnesto. Nella posizione inferiore di scarico una bobina vuota (in pratica la bobina vuota è costituita principalmente dall’anima 4 centrale attorno alla quale era avvolto il nastro in materiale plastico), portata dai secondi bracci 7, viene consegnata a dei sottostanti mezzi di allontanamento della bobina vuota. Questi ultimi comprendono nel caso specifico un piano 9 fisso inclinato di scivolamento predisposto per ricevere la bobina vuota rilasciata dai secondi bracci 7 nella posizione inferiore di scarico e per farla scivolare per caduta (in direzione della freccia K) fino ad una zona di estremità inferiore di prelievo (situata in prossimità del lato esterno del dispositivo 1 al quale l’operatore può facilmente accedere sia per montare una bobina 3 piena sui primi bracci 5, sia per ritirare la bobina vuota), ove è presente un fermo contro il quale la bobina vuota raggiunge una posizione statica di prelievo.

I secondi bracci 7 sono conformati e disposti in modo da incontrare, nel loro spostamento G verso l’alto dalla posizione inferiore di scarico alla posizione superiore di carico, i perni di estremità della bobina 3 piena ceduta dai primi bracci 5, per raccogliere la bobina e per sollevarla fino alla prima posizione superiore di carico.

Nel caso specifico il trasferimento della bobina 3 piena dai primi bracci 5 ai secondi bracci 7 avviene direttamente mentre la bobina 3 è sorretta dai primi bracci 5; in altri esempi realizzativi, non illustrati, è possibile prevedere una fase intermedia in cui i primi bracci 5 cedono la bobina 3 piena ad un sostegno fisso intermedio posto sulla traiettoria ascendente dei secondi bracci.

Tornando all’esempio illustrato, i secondi bracci 7 sono conformati e disposti in modo che, nel movimento G ascendente dalla posizione inferiore (di rilascio all’esterno della bobina vuota) alla posizione superiore (di montaggio sul supporto 2 della bobina piena), le sedi cave dei secondi bracci 7 incontrino i perni di estremità di una bobina 3 piena quando la bobina stessa è portata dai primi bracci 5 con questi ultimi collocati nella loro seconda posizione di cessione (configurazione di figura 3). È preferibile che tale incontro avvenga non quando i secondi bracci 7 sono già arrivati alla posizione finale superiore (in cui la bobina 3 è in posizione per essere accoppiata al supporto al rotolamento 2), ma prima di quel momento, cioè quando essi devono ancora compiere un piccolo tragitto ascendente per arrivarvi (tale tragitto è quello compiuto per passare dalla configurazione di figura 3 a quella di figura 4). In questo modo è possibile il disimpegno reciproco fra la bobina e i primi bracci 5, con conseguente possibilità di ritorno dei primi bracci nella posizione esterna per poter ricevere un’altra bobina piena.

Analogamente è preferibile che tale incontro (che nel caso specifico coincide con il trasferimento della bobina da una coppia di bracci all’altra) avvenga quando i secondi bracci 7 sono già partiti dalla posizione iniziale inferiore (in cui la bobina vuota viene ceduta al piano di evacuazione), cioè mentre essi hanno già percorso un tratto iniziale del loro movimento ascendente (quindi nel corso di tale movimento, che è eseguito preferibilmente con continuità senza fermarsi), e non quando essi sono ancora in tale posizione inferiore. In altre parole, è preferibile che il trasferimento della bobina 3 piena da una coppia di bracci all’altra coppia avvenga in un punto intermedio del percorso di una coppia di bracci (con l’altra coppia preferibilmente ferma), e non in un punto di estremità del percorso, anche se quest’ ultima eventualità può comunque essere prevista.

Almeno le seconde estremità dei primi bracci 5 e le seconde estremità dei secondi bracci 7 sono sfalsate le une rispetto alle altre in direzione assiale per non interferire fra loro durante il trasferimento della bobina 3 dai primi bracci ai secondi bracci.

Anche il piano di scivolamento 9 per l’evacuazione della bobina vuota (piano che comprende due parti distinte, ciascuna destinata ad interagire a contatto con una estremità della bobina vuota, dette parti distinte essendo affiancate Luna all’altra e distanziate fra loro per poter contenere la lunghezza assiale della parte di bobina piena costituita dal nastro avvolto sull’anima) è sfalsato assialmente sia rispetto ai primi bracci 5 sia rispetto ai secondi bracci 7, per cui esso non interferisce con il movimento degli stessi.

Nel funzionamento, quando si esaurisce la bobina da cui il dispositivo di alimentazione svolge il nastro, un primo organo di fissaggio 10 del nastro blocca amovibilmente in posizione il lembo di estremità finale del nastro della bobina esaurita, mentre il polmone di accumulo del nastro viene riempito affinché la macchina di formatura dei contenitori continui ad essere alimentata di nastro e possa quindi procedere regolarmente senza interruzioni durante il cambio-bobina.

A questo punto i secondi bracci 7 si abbassano per depositare la bobina vuota sul piano di scivolamento 9. L’operatore, che provvede a ritirare la bobina vuota, aveva preventivamente sistemato una bobina 3 piena sui primi bracci 5 in posizione esterna (figura 2). Quindi i primi bracci 5 trasferiscono la bobina 3 piena verso l’interno del dispositivo, mediante la rotazione indicata dalla freccia F. I secondi bracci 7 allora, già liberatisi della bobina vuota, si muovono verso l’alto mediante la rotazione indicata dalla freccia G. Durante il moto ascendente, i secondi bracci 7, mentre continuano la rotazione G senza fermarsi, prelevano la bobina 3 dai primi bracci 5 in sosta nella posizione interna di cessione (in figura 3 è illustrato il momento del trasferimento della bobina dai primi ai secondi bracci), e proseguono il moto ascendente fino a portare la bobina 3 piena in posizione idonea (figura 4) per poter essere accoppiata al supporto al rotolamento 2, tramite l’azionamento degli appositi mezzi di innesto.

Il lembo di estremità iniziale del nastro della nuova bobina 3 viene bloccato amovibilmente in posizione da un secondo organo di fissaggio 11, posto di fronte al primo organo di fissaggio 10, ed unito (in modo noto) al lembo di estremità finale del nastro della precedente bobina, in modo da dare continuità ai due nastri. Poi i due organi di fissaggio 10 e 11 amovibile sono disattivati per sbloccare i due nastri, che ora formano un unico nastro continuo, e il dispositivo di alimentazione procede allo svolgimento del nastro dalla bobina 3 appena montata per effettuare la normale alimentazione del nastro alle stazioni operative.

Le suddette operazioni di cambio-bobina sono svolte entro il tempo di attività del polmone di accumulo (assicurando la continuità operativa della macchina di formatura dei contenitori), con un intervento dell’operatore ridotto semplicemente alla rimozione della bobina vuota e alla sistemazione della bobina 3 piena sui primi bracci 5 situati sul lato esterno, facilmente accessibile, del dispositivo.

Al trovato potranno essere applicate numerose modifiche di natura pratico applicativa dei dettagli costruttivi senza per questo uscire dall’ambito di tutela dell’idea inventiva sotto rivendicata.

Claims (14)

1. RIVENDICAZIONI 1. Dispositivo per il cambio di una bobina montata girevolmente su un supporto al rotolamento (2) in cui: la bobina (3) è formata da un nastro continuo avvolto su un’anima (4) e destinato operativamente ad essere svolto dalla bobina ad opera di un dispositivo di alimentazione; l’anima (4) della bobina è dotata alle estremità opposte di due perni coassiali destinati all’accoppiamento girevole e rimovibile con detto supporto al rotolamento (2); il dispositivo (1) comprende almeno un primo organo di supporto (5) della bobina, mobile, dietro comando, con la possibilità di assumere una prima posizione di ricevimento di una bobina (3), in cui è accessibile dall’estemo per ricevere una bobina, ed una seconda posizione di cessione della bobina (3), in cui è rivolto verso l’interno del dispositivo; il dispositivo (1) comprende almeno un secondo organo di supporto (7) della bobina mobile, dietro comando, con la possibilità di assumere una prima posizione di carico, in corrispondenza della quale una bobina (3) piena portata dal secondo organo di supporto (7) è in posizione idonea per poter essere accoppiata al supporto al rotolamento (2), e una posizione di scarico, in corrispondenza della quale una bobina vuota portata dal secondo organo di supporto (7) viene consegnata a dei mezzi di allontanamento (9); il secondo organo di supporto (7) è conformato e disposto in modo che, nel suo spostamento (G) dalla posizione di scarico alla posizione di carico, incontri una bobina (3) ceduta dal primo organo di supporto (5) per raccogliere la bobina stessa e portarla nella prima posizione di carico.
2. 2. Dispositivo secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che comprende: una coppia di primi bracci (5) paralleli e cooperanti fra loro per il supporto della bobina, ciascuno dei quali ha una prima estremità imperniata attorno ad un asse di rotazione (5a) orizzontale, coassiale con l’asse di rotazione deH’altro primo braccio, ed una seconda estremità predisposta per Γ alloggiamento di uno dei due perni di estremità dell’anima (4); i primi bracci (5) essendo suscettibili di ruotare, dietro comando, attorno a detto asse di rotazione (5a), con rotazioni coordinate in modo da mantenersi sempre paralleli ed affiancati fra loro, con la possibilità di assumere una prima posizione di ricevimento di una bobina (3) dall’esterno, in cui le seconde estremità dei bracci (5) sono rivolte verso un lato esterno del dispositivo (1) e sono accessibili dall’esterno, ed una seconda posizione di cessione della bobina (3), in cui le seconde estremità sono rivolte verso l’interno del dispositivo; una coppia di secondi bracci (7) paralleli e cooperanti fra loro per il supporto della bobina, ciascuno dei quali ha una prima estremità imperniata attorno ad un asse di rotazione (7a) orizzontale, coassiale con l’asse di rotazione dell’altro secondo braccio, ed una seconda estremità predisposta per ricevere uno dei due perni di estremità dell’anima (4); i secondi bracci (7) essendo suscettibili di ruotare, dietro comando, attorno a detto asse di rotazione (7a), con rotazioni coordinate in modo da mantenersi sempre paralleli ed affiancati fra loro, con la possibilità di assumere una prima posizione superiore di carico, in corrispondenza della quale una bobina (3) piena portata dai secondi bracci (7) è in posizione idonea per poter essere accoppiata al supporto al rotolamento (2), e una posizione inferiore di scarico, in corrispondenza della quale una bobina vuota portata dai secondi bracci (7) viene consegnata a dei mezzi di allontanamento (9); i secondi bracci (7) essendo conformati e disposti in modo che, nel loro spostamento (G) verso l’alto dalla posizione inferiore di scarico alla posizione superiore di carico, le loro seconde estremità incontrino i perni di estremità di una bobina (3) ceduta dai primi bracci (5), per raccogliere la bobina (3) e portarla nella prima posizione superiore di carico.
3. 3. Dispositivo secondo la rivendicazione 1 o 2, caratterizzato dal fatto che i primi bracci (5) e i secondi bracci (7) sono conformati e disposti in modo che le seconde estremità dei secondi bracci (7) incontrino i perni di estremità di una bobina (3) piena quando la bobina stessa è portata dai primi bracci (5) con questi ultimi collocati nella loro seconda posizione di cessione.
4. 4. Dispositivo secondo la rivendicazione 3, caratterizzato dal fatto che almeno le seconde estremità dei primi bracci (5) e dei secondi bracci (7) sono sfalsate le une rispetto alle altre in direzione assiale per non interferire fra loro durante il trasferimento della bobina (3) dai primi bracci ai secondi bracci.
5. 5. Dispositivo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che i mezzi di allontanamento della bobina comprendono un piano fisso inclinato di scivolamento (9) predisposto per ricevere la bobina vuota rilasciata dai secondi bracci (7) nella posizione inferiore di scarico e per farla scivolare per caduta fino ad una zona inferiore di prelievo.
6. 6. Dispositivo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che gli assi di rotazione (5a) e (7a) dei primi bracci e dei secondi bracci sono paralleli fra loro.
7. 7. Dispositivo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che la seconda estremità di almeno un braccio (5), (7) ha una sede cava per l' alloggiamento di uno dei due perni di estremità dell’ anima (4).
8. 8. Dispositivo secondo la rivendicazione 7, caratterizzato dal fatto che detta sede cava è predisposta frontalmente sulle seconde estremità dei primi bracci (5) e presenta una concavità rivolta radialmente verso Γ esterno.
9. 9. Dispositivo secondo la rivendicazione 7 o 8, caratterizzato dal fatto che detta sede cava è predisposta lateralmente sulle seconde estremità dei secondi bracci (7) e presenta una concavità rivolta verso l’alto.
10. 10. Macchina per la formatura di contenitori comprendente: un dispositivo di alimentazione per l’avanzamento ad intermittenza, lungo un percorso prestabilito, di almeno un nastro continuo in materiale plastico svolto da una rispettiva bobina (3); una pluralità di stazioni operative predisposte lungo il percorso per formare con il nastro una unica striscia continua di contenitori; caratterizzato dal fatto che al dispositivo di alimentazione è operativamente associato almeno un dispositivo per il cambio-bobina realizzato secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti.
11. 11. Sistema per formare un polmone di accumulo di un nastro avvolto su una bobina secondo il quale un motore comanda lo srotolamento rapido del nastro dalla bobina e una vasca di accumulo del nastro raccoglie il nastro srotolato.
12. 12. Dispositivo per il cambio di una bobina secondo le rivendicazioni precedenti e secondo quanto descritto ed illustrato con riferimento alle figure dei disegni al l egati e per gli scopi sopra citati.
13. 13. Macchina per la formatura di contenitori secondo le rivendicazioni precedenti e secondo quanto descritto ed illustrato con riferimento alle figure dei disegni allegati e per gli scopi sopra citati.
14. 14. Sistema per formare un polmone di accumulo di un nastro avvolto su una bobina secondo le rivendicazioni precedenti e secondo quanto descritto ed illustrato con riferimento alle figure dei disegni allegati e per gli scopi sopra citati.