ITMO20120239A1

ITMO20120239A1 - WRAPPING MACHINE

Info

Publication number: ITMO20120239A1
Application number: IT000239A
Authority: IT
Inventors: Mauro Cere
Original assignee: Aetna Group Spa
Priority date: 2012-10-02
Filing date: 2012-10-02
Publication date: 2014-04-03

Description

Macchina avvolgitrice Wrapping machine

Lâ€™invenzione concerne macchine per avvolgere un carico con un film o pellicola di materiale plastico estensibile. The invention relates to machines for wrapping a load with a film or film of stretch plastic material.

Le macchine avvolgitrici note comprendono tipicamente un gruppo od unitÃ di svolgimento che supporta una bobina di film da avvolgere attorno al carico (composto di un prodotto od una pluralitÃ di prodotti raggruppati su un bancale o paletta), in modo da formare una serie di fasce o bande intrecciate, grazie alla combinazione del movimento in direzione verticale dellâ€™unitÃ di avvolgimento e della rotazione relativa tra questâ€™ultima ed il carico attorno ad un asse di avvolgimento verticale oppure orizzontale. Known wrapping machines typically comprise an unwinding group or unit which supports a reel of film to be wrapped around the load (consisting of a product or a plurality of products grouped on a pallet or pallet), so as to form a series of bands or intertwined bands, thanks to the combination of the movement in the vertical direction of the winding unit and the relative rotation between the latter and the load around a vertical or horizontal winding axis.

Nelle macchine avvolgitrici provviste di una tavola rotante di supporto del carico, questâ€™ultimo Ã ̈ posto in rotazione attorno allâ€™asse di avvolgimento verticale, mentre lâ€™unitÃ di svolgimento Ã ̈ movimentata verticalmente con moto alternato lungo una colonna. In winding machines equipped with a rotating load support table, the latter is placed in rotation around the vertical winding axis, while the unwinding unit is moved vertically with reciprocating motion along a column.

Nelle macchine avvolgitrici ad anello rotante o a braccio rotante, il carico rimane fisso durante lâ€™avvolgimento o fasciatura, mentre lâ€™unitÃ di svolgimento Ã ̈ movimentata rispetto a questâ€™ultimo in rotazione attorno a, ed in traslazione lungo, lâ€™asse di avvolgimento. A questo scopo, lâ€™unitÃ di svolgimento Ã ̈ fissata ad un anello, oppure ad un braccio, girevolmente supportato da una struttura fissa della macchina ed in modo da ruotare attorno al carico. In wrapping machines with rotating ring or rotating arm, the load remains fixed during the winding or wrapping, while the unwinding unit is moved with respect to the latter in rotation around, and in translation along, the ™ winding axis. For this purpose, the unwinding unit is fixed to a ring, or to an arm, rotatably supported by a fixed structure of the machine and so as to rotate around the load.

Lâ€™unitÃ di svolgimento comprende un carrello che sostiene, oltre alla bobina di film, una coppia di rulli di prestiro disposti per svolgere dalla bobina il film e prestirarlo, od allungarlo, ed uno o piÃ¹ rulli di rinvio per deviare il film verso il carico. Regolando opportunamente la differenza tra le velocitÃ di rotazione dei rulli di prestiro Ã ̈ possibile prestirare di una definita quantitÃ o percentuale il film e variare la velocitÃ di svolgimento del film dalla bobina. The unwinding unit comprises a carriage which supports, in addition to the film reel, a pair of pre-stretch rollers arranged to unwind the film from the reel and pre-stretch it, or stretch it, and one or more return rollers to divert the film towards the load. By appropriately adjusting the difference between the rotation speeds of the pre-stretch rollers, it is possible to pre-stretch the film by a defined quantity or percentage and vary the speed of unwinding of the film from the reel.

Lâ€™unitÃ di svolgimento comprende generalmente un motore elettrico in grado di azionare in rotazione uno dei due rulli di prestiro che agisce da rullo motore (master) e che aziona, tramite un gruppo di trasmissione/riduzione, lâ€™altro rullo di prestiro che funge da rullo condotto (slave). In tal modo, tra rullo veloce e rullo lento Ã ̈ imposto un predefinito rapporto di trasmissione, in funzione del prestiro che si desidera ottenere sul film. Nellâ€™uso il film passa, infatti, dal rullo lento al rullo veloce e a causa della differenza di velocitÃ di rotazione tra questi ultimi, imposta dal suddetto rapporto di trasmissione, il suddetto film viene sottoposto ad una forza di prestiro o di allungamento. CiÃ² consente di stirare ed allungare di una predefinita percentuale la porzione di film compresa tra i due rulli di prestiro prima che questâ€™ultima venga avvolta sui prodotti, sia per utilizzare al meglio il The unwinding unit generally includes an electric motor capable of rotating one of the two pre-stretch rollers which acts as a motor roller (master) and which drives, through a transmission / reduction unit, the other pre-stretch roller acting as a driven roller (slave). In this way, a predefined transmission ratio is set between the fast roll and the slow roll, according to the pre-stretch to be obtained on the film. In use, the film passes, in fact, from the slow roll to the fast roll and due to the difference in rotation speed between the latter, imposed by the aforementioned transmission ratio, the aforementioned film is subjected to a pre-stretch or elongation force. This allows the portion of film between the two pre-stretch rollers to be stretched and stretched by a predefined percentage before the latter is wrapped on the products, both to make the best use of the

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film disponibile sia per cambiare le caratteristiche meccaniche del materiale del film stesso, in funzione del prodotto da avvolgere. film available both to change the mechanical characteristics of the film material, depending on the product to be wrapped.

Sono note anche unitÃ di svolgimento comprendenti due distinti motori elettrici per azionare in modo indipendente i due rulli di prestiro in modo da variare il rapporto di trasmissione tra i rulli di prestiro durante il funzionamento, tipicamente in base alle caratteristiche del carico da avvolgere. Unwinding units are also known comprising two separate electric motors to independently drive the two pre-stretch rollers so as to vary the transmission ratio between the pre-stretch rollers during operation, typically on the basis of the characteristics of the load to be wound.

Nelle macchine avvolgitrici ad anello o braccio rotante risulta relativamente complesso alimentare con energia elettrica i motori elettrici, giacchÃ© questi ultimi ruotano con lâ€™unitÃ di svolgimento attorno al carico. In ring or rotating arm wrapping machines it is relatively complex to power the electric motors, since the latter rotate with the unwinding unit around the load.

Differenti soluzioni sono state sviluppate per risolvere tale problema. Different solutions have been developed to solve this problem.

I motori elettrici possono essere alimentati da una rete di alimentazione esterna tramite contatti striscianti, posizionati ed operanti in corrispondenza di una zona di connessione tra anello o braccio rotante e telaio fisso della macchina. The electric motors can be powered by an external power supply network through sliding contacts, positioned and operating in correspondence with a connection area between the ring or rotating arm and the fixed frame of the machine.

I contatti striscianti presentano tuttavia lâ€™inconveniente di essere soggetti ad usura e di dover quindi essere sostituiti frequentemente. Essi limitano inoltre la velocitÃ di rotazione dellâ€™anello o braccio rotante e quindi la produttivitÃ della macchina avvolgitrice stessa. Ulteriore svantaggio risiede nel fatto che i contatti striscianti possono provocare scintille ed impediscono di installare la macchina in ambienti aventi un elevato tasso di umiditÃ . However, sliding contacts have the drawback of being subject to wear and therefore having to be replaced frequently. They also limit the rotation speed of the ring or rotating arm and therefore the productivity of the wrapping machine itself. A further disadvantage lies in the fact that the sliding contacts can cause sparks and prevent the machine from being installed in environments with a high level of humidity.

Nelle macchine avvolgitrici ad anello rotante i motori elettrici possono essere alimentati anche tramite un generatore elettrico (ad esempio un alternatore), disposto sul carrello e provvisto di un pignone in grado di impegnarsi con una cremagliera collegata ad un anello fisso coassiale e disposto esternamente allâ€™anello rotante. In tal modo, quando lâ€™anello rotante ruota, il pignone Ã ̈ azionato in rotazione dalla cremagliera fissa ed il generatore produce la corrente elettrica necessaria ad alimentare il motore. In rotating ring wrapping machines, the electric motors can also be powered by an electric generator (for example an alternator), arranged on the trolley and equipped with a pinion capable of engaging with a rack connected to a fixed coaxial ring and arranged externally to the ™ rotating ring. In this way, when the rotating ring rotates, the pinion is driven in rotation by the fixed rack and the generator produces the electric current necessary to power the motor.

In altre macchine, il generatore elettrico puÃ² essere provvisto di una puleggia azionata in rotazione da una cinghia fissa. La cinghia Ã ̈ disposta per azionare in rotazione la puleggia quando viene ruotato lâ€™anello rotante, che supporta il generatore, cosÃ¬ da generare la corrente che alimenta il motore. In other machines, the electric generator may be equipped with a pulley driven in rotation by a fixed belt. The belt is arranged to drive the pulley in rotation when the rotating ring, which supports the generator, is rotated, so as to generate the current that feeds the motor.

Uno svantaggio di tale soluzione con generatore elettrico risiede nella complessitÃ e costo della struttura. A disadvantage of this solution with an electric generator lies in the complexity and cost of the structure.

Altro svantaggio risiede nel fatto che il generatore elettrico genera corrente solamente dopo che lâ€™anello rotante inizia a ruotare, il che non permette di prestirare il film in una fase iniziale di avvolgimento. Another disadvantage lies in the fact that the electric generator generates current only after the rotating ring starts to rotate, which does not allow the film to be pre-stretched in an initial winding phase.

Inoltre, il generatore comporta un aumento del peso del carrello, ossia della massa da ruotare, e conseguentemente nel funzionamento della macchina determina un aumento delle forze dâ€™inerzia che riducono le prestazioni (velocitÃ di rotazione ed accelerazione Furthermore, the generator involves an increase in the weight of the trolley, i.e. the mass to rotate, and consequently in the operation of the machine it determines an increase in the inertia forces that reduce performance (rotation speed and acceleration

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dellâ€™anello rotante) e la produttivitÃ della macchina avvolgitrice. of the rotating ring) and the productivity of the wrapping machine.

Per contrastare lâ€™incremento delle forze dâ€™inerzia Ã ̈ necessario poi irrigidire notevolmente la struttura di sostegno e lâ€™intelaiatura, con conseguente ulteriore incremento di peso della macchina avvolgitrice ed aggravio di costi. To counteract the increase in inertia forces it is then necessary to significantly stiffen the support structure and the frame, with a consequent further increase in the weight of the wrapping machine and an increase in costs.

Sono note macchine avvolgitrici in cui i motori elettrici posti sul carrello dellâ€™unitÃ di svolgimento sono alimentati da batterie o accumulatori di carica elettrica, generalmente posizionati sullâ€™anello rotante dalla parte opposta rispetto al carrello stesso. Winding machines are known in which the electric motors placed on the trolley of the unwinding unit are powered by batteries or accumulators of electric charge, generally positioned on the rotating ring on the opposite side with respect to the trolley itself.

Uno svantaggio di questa soluzione risiede nel fatto che le batterie oltre ad essere costose, sono pesanti e causano un rilevante aumento dei pesi e delle masse da porre in rotazione e quindi delle forze dâ€™inerzia durante il funzionamento, con conseguente riduzione delle prestazioni e della produttivitÃ della macchina. A disadvantage of this solution lies in the fact that the batteries, in addition to being expensive, are heavy and cause a significant increase in the weights and masses to be rotated and therefore in the forces of inertia during operation, with a consequent reduction in performance and the productivity of the machine.

Altro svantaggio delle batterie Ã ̈ di richiedere lunghi tempi per una ricarica completa. Con cicli di carica/scarica parziale le batterie (soprattutto quelle alcaline) hanno una vita alquanto limitata ed il loro rendimento, ad esempio a causa dellâ€™effetto memoria, puÃ² progressivamente decadere nel tempo. Inoltre, la durata del tempo necessario ad una ricarica anche parziale puÃ² essere maggiore di quella di una fase di arresto prevista dal ciclo di avvolgimento (scarico del carico avvolto, ingresso del carico da avvolgere, taglio e saldatura del film al termine dellâ€™avvolgimento, ecc.), ciÃ² determinando una diminuzione della produttivitÃ della macchina avvolgitrice. Another disadvantage of batteries is that they require a long time to fully recharge. With partial charge / discharge cycles the batteries (especially the alkaline ones) have a rather limited life and their performance, for example due to the memory effect, may progressively decline over time. Furthermore, the duration of the time necessary for even partial recharging may be greater than that of a stop phase foreseen by the wrapping cycle (unloading of the wrapped load, entry of the load to be wrapped, cutting and sealing of the film at the end of the wrapping. , etc.), this causing a decrease in the productivity of the wrapping machine.

A causa del gravoso impiego le batterie devono essere frequentemente sostituite. Due to heavy use, the batteries must be replaced frequently.

Ulteriore svantaggio delle batterie note, generalmente contenenti liquidi o gel corrosivi, risiede nel fatto che esse devono essere convenientemente isolate e contenute sulla macchina per ragioni di sicurezza, con aumento dei costi ed un incremento ulteriore del peso. Anche il loro smaltimento nellâ€™ambiente nel rispetto delle leggi per la protezione dellâ€™ambiente risulta complesso e dispendioso. A further disadvantage of known batteries, generally containing corrosive liquids or gels, lies in the fact that they must be conveniently isolated and contained on the machine for safety reasons, with an increase in costs and a further increase in weight. Their disposal in the environment in compliance with the laws for the protection of the environment is also complex and expensive.

Uno scopo dellâ€™invenzione Ã ̈ migliorare le macchine note per avvolgere un carico con un film di materiale plastico estensibile. An object of the invention is to improve known machines for wrapping a load with a film of stretch plastic material.

Un altro scopo Ã ̈ realizzare una macchina avvolgitrice comprendente unâ€™unitÃ di svolgimento provvista di motori elettrici per lâ€™azionamento dei rulli di prestiro/svolgimento del film che sia compatta, leggera e che permetta di ottenere elevate prestazioni. Another object is to realize a winding machine comprising an unwinding unit equipped with electric motors for driving the pre-stretch / unwinding rollers of the film which is compact, light and allows to obtain high performances.

Un ulteriore scopo Ã ̈ ottenere una macchina avvolgitrice provvista di un sistema di alimentazione elettrico dei motori di azionamento dei rulli che sia efficiente, affidabile ed economico. A further object is to obtain a wrapping machine equipped with an electric power supply system for the motors for driving the rollers which is efficient, reliable and economical.

Un altro scopo ancora Ã ̈ realizzare una macchina avvolgitrice in grado di operare ad elevate velocitÃ di rotazione e richiedere fasi di arresto molto brevi cosÃ¬ da incrementare la produttivitÃ rispetto alle macchine note. Yet another object is to provide a wrapping machine capable of operating at high rotation speeds and requiring very short stopping phases so as to increase productivity with respect to known machines.

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Un altro ulteriore scopo ancora Ã ̈ realizzare una macchina avvolgitrice avente struttura relativamente compatta e funzionamento efficiente. Still another object is to provide a wrapping machine having a relatively compact structure and efficient operation.

Tali scopi ed altri ancora sono raggiunti da una macchina avvolgitrice secondo la rivendicazione 1. These aims and others besides are achieved by a wrapping machine according to claim 1.

Lâ€™invenzione potrÃ essere meglio compresa ed attuata con riferimento agli allegati disegni che ne illustrano alcune forme esemplificative e non limitative di attuazione, in cui: figura 1 Ã ̈ una vista schematica in prospettiva di una macchina avvolgitrice secondo lâ€™invenzione; The invention can be better understood and implemented with reference to the attached drawings which illustrate some exemplary and non-limiting forms of implementation, in which: figure 1 is a schematic view in perspective of a wrapping machine according to the invention;

figura 2 Ã ̈ una vista parziale ed ingrandita di un particolare di figura 1 che illustra unâ€™unitÃ di avvolgimento e mezzi accumulatori di energia; figure 2 is a partial and enlarged view of a detail of figure 1 illustrating a winding unit and energy storage means;

figura 3 Ã ̈ una vista laterale della macchina di figura 1; figure 3 is a side view of the machine of figure 1;

figura 4 Ã ̈ uno schema a blocchi di un sistema di alimentazione elettrica della macchina di figura 1. figure 4 is a block diagram of an electrical power supply system of the machine of figure 1.

Con riferimento alle figure da 1 a 3, Ã ̈ illustrata una macchina 1 per avvolgere un carico con un film o pellicola di materiale plastico 50 comprendente mezzi di movimentazione 30 per supportare e movimentare in rotazione attorno al carico e rispetto ad un asse di avvolgimento Z unâ€™unitÃ di svolgimento 2. Questâ€™ultima include una bobina 5 del film 50, mezzi a rullo 3 per svolgere e prestirare il film 50, mezzi motori 11, 12 per azionare in rotazione i mezzi a rullo 3 ed un sistema di alimentazione elettrica 20 per alimentare con energia elettrica almeno i mezzi motori 11, 12 che include accumulatori di energia 15, comprendenti uno o piÃ¹ supercondensatori o supercapacitori. With reference to Figures 1 to 3, a machine 1 is illustrated for wrapping a load with a film or film of plastic material 50 comprising handling means 30 for supporting and moving in rotation around the load and with respect to a winding axis Z an unwinding unit 2. The latter includes a reel 5 of the film 50, roller means 3 to unwind and pre-stretch the film 50, motor means 11, 12 to rotate the roller means 3 and a system of electric power supply 20 for supplying with electric energy at least the motor means 11, 12 which includes energy accumulators 15, comprising one or more supercapacitors or supercapacitors.

Un supercondensatore Ã ̈ un particolare condensatore in grado di accumulare una quantitÃ di carica elettrica molto elevata rispetto ai condensatori tradizionali in virtÃ¹ della particolare struttura che prevede due elettrodi aventi elevatissima area superficiale e separati da uno strato dielettrico avente spessore molto ridotto (avente dimensioni molecolari). A supercapacitor is a particular capacitor capable of accumulating a very high amount of electric charge compared to traditional capacitors by virtue of the particular structure that provides two electrodes with a very high surface area and separated by a dielectric layer having a very reduced thickness (having molecular dimensions) .

Un supercondensatore puÃ² essere caricato in tempi molto brevi, garantendo un'elevatissima potenza specifica. A supercapacitor can be charged in a very short time, guaranteeing a very high specific power.

Con riferimento alla forma di realizzazione illustrata nelle figure, la macchina avvolgitrice 1 Ã ̈, ad esempio, del tipo ad anello rotante ed i mezzi di movimentazione comprendono un anello rotante 30 girevolmente supportato da mezzi a telaio di supporto 40. In particolare, i mezzi a telaio di supporto 40 comprendono primi mezzi a telaio 41 e secondi mezzi a telaio 42. I secondi mezzi a telaio 42 supportano girevolmente attorno allâ€™asse di avvolgimento Z lâ€™anello rotante 30 al quale sono fissati lâ€™unitÃ di svolgimento 2 e i mezzi accumulatori di energia 15 del sistema di alimentazione 20. I secondi mezzi a telaio 42 sono scorrevolmente fissati ai primi mezzi a telaio 41 in modo da muoversi linearmente lungo una direzione sostanzialmente parallela allâ€™asse di avvolgimento Z. In tal modo nel With reference to the embodiment illustrated in the figures, the wrapping machine 1 is, for example, of the rotating ring type and the handling means comprise a rotating ring 30 rotatably supported by support frame means 40. In particular, the means support frame means 40 comprise first frame means 41 and second frame means 42. The second frame means 42 rotatably support the rotating ring 30 to which the unwinding unit is fixed around the winding axis Z 2 and the energy accumulating means 15 of the supply system 20. The second frame means 42 are slidably fixed to the first frame means 41 so as to move linearly along a direction substantially parallel to the winding axis Z. Thus in the

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funzionamento lâ€™anello rotante 30 puÃ² muoversi lungo ed attorno allâ€™asse di avvolgimento Z cosÃ¬ da avvolgere il carico con fasce intrecciate di film 50 aventi disposizione elicoidale. I mezzi accumulatori di energia 15 sono posizionati, ad esempio, adiacenti allâ€™unitÃ di svolgimento 2, un contrappeso essendo previsto dalla parte opposta dellâ€™anello rotante 30 per bilanciare la massa dellâ€™unitÃ di svolgimento 2 e dei mezzi accumulatori di energia 15. In alternativa, i mezzi accumulatori di energia 15 possono essere posizionati contrapposti allâ€™unitÃ di svolgimento 2 cosÃ¬ da fungere essi stessi da contrappeso. operation the rotating ring 30 can move along and around the winding axis Z so as to wrap the load with intertwined bands of film 50 having a helical arrangement. The energy accumulating means 15 are positioned, for example, adjacent to the unwinding unit 2, a counterweight being provided on the opposite side of the rotating ring 30 to balance the mass of the unwinding unit 2 and the energy 15. Alternatively, the energy accumulating means 15 can be positioned opposite the unwinding unit 2 so as to act as a counterweight themselves.

La macchina avvolgitrice puÃ² anche essere del tipo a braccio rotante (singolo o doppio). In questo caso i mezzi di movimentazione 30 comprendono almeno un braccio rotante attorno allâ€™asse di avvolgimento Z e scorrevolmente supportante lâ€™unitÃ di svolgimento 2. Il braccio rotante Ã ̈ girevolmente supportato dai mezzi a telaio di supporto 40. The wrapping machine can also be of the rotating arm type (single or double). In this case the handling means 30 comprise at least one arm rotating around the winding axis Z and slidingly supporting the unwinding unit 2. The rotating arm is rotatably supported by the supporting frame means 40.

I mezzi a rullo 3 dellâ€™unitÃ di svolgimento 2 comprendono un primo rullo di prestiro 6 ed un secondo rullo di prestiro 7 azionati dai mezzi motori 11, 12 in modo da svolgere il film 50 dalla bobina 5 e prestirarlo di una definita percentuale. I mezzi a rullo 3 includono altresÃ¬ ed uno o piÃ¹ rulli di rinvio 8 per deviare il film dalla bobina 5 ai rulli di prestiro 6, 7 e da questi ultimi al carico da avvolgere. I mezzi motori comprendono un primo motore elettrico 11 ed un secondo motore elettrico 12 per azionare in rotazione attorno a rispettivi assi di rotazione il primo rullo di prestiro 6 ed il secondo rullo di prestiro 7. The roller means 3 of the unwinding unit 2 comprise a first pre-stretch roller 6 and a second pre-stretch roller 7 operated by the motor means 11, 12 so as to unwind the film 50 from the reel 5 and pre-stretch it by a defined percentage. The roller means 3 also include one or more return rollers 8 for diverting the film from the reel 5 to the pre-stretch rollers 6, 7 and from the latter to the load to be wound. The motor means comprise a first electric motor 11 and a second electric motor 12 to drive the first pre-stretch roller 6 and the second pre-stretch roller 7 in rotation around their respective axes of rotation.

In alternativa, i mezzi motori possono comprendere un unico motore elettrico in grado di azionare, ad esempio, il primo rullo di prestiro (rullo master) e tramite un gruppo di trasmissione meccanica il secondo rullo di prestiro (rullo slave). Alternatively, the motor means can comprise a single electric motor capable of driving, for example, the first pre-stretch roller (master roller) and the second pre-stretch roller (slave roller) by means of a mechanical transmission unit.

I mezzi accumulatori di energia 15 oltre ad alimentare di energia elettrica i mezzi motori 11, 12 alimentano tutti i dispositivi elettrici posti sullâ€™unitÃ di svolgimento 2. The energy storage means 15 in addition to supplying electrical energy to the motor means 11, 12 power all the electrical devices placed on the unwinding unit 2.

I mezzi accumulatori di energia 15 comprendono uno o piÃ¹ supercondensatori (moduli) tra loro collegati in serie e dimensionati in modo da fornire, in un ciclo di avvolgimento necessario ad avvolgere il carico con un predefinito numero di avvolgimenti di film 50, una corrente elettrica avente un voltaggio o tensione operativa Vw maggiore di una tensione minima di funzionamento dei mezzi motori 11, 12. The energy storage means 15 comprise one or more supercapacitors (modules) connected to each other in series and sized so as to supply, in a winding cycle necessary to wind the load with a predefined number of film windings 50, an electric current having an operating voltage or voltage Vw greater than a minimum operating voltage of the motor means 11, 12.

Prove ed esperimenti eseguiti dalla richiedente hanno mostrato che scegliendo opportunamente i supercondensatori (ed i mezzi motori 11, 12) Ã ̈ possibile utilizzare la macchina avvolgitrice 1 nei cicli di avvolgimento come le normali macchine alimentate in continuo dalla rete. Tests and experiments carried out by the applicant have shown that by appropriately selecting the supercapacitors (and the motor means 11, 12) it is possible to use the winding machine 1 in winding cycles like normal machines fed continuously by the network.

Con riferimento alla forma di realizzazione illustrata a titolo esemplificativo e non limitativo, per le prove sono stati selezionati mezzi accumulatori di energia 15 comprendenti due supercondensatori collegati in serie, ciascuno dei quali avente una capacitÃ di 500F, una tensione a piena carica di 16,2V, una massima corrente in continuo With reference to the embodiment illustrated by way of non-limiting example, energy storage means 15 were selected for the tests comprising two supercapacitors connected in series, each of which having a capacity of 500F, a voltage at full charge of 16.2V , a maximum continuous current

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di 150A ed un peso di circa 6 kg. I motori elettrici 11, 12 che azionano i rulli di prestiro sono motori a corrente continua da 600W alimentabili con una tensione variabile compresa tra 36 e 24V. of 150A and a weight of about 6 kg. The electric motors 11, 12 that drive the pre-stretch rollers are 600W DC motors that can be powered with a variable voltage between 36 and 24V.

Il sistema di alimentazione elettrica 20 comprende unâ€™unitÃ di azionamento 21 interposta tra i mezzi accumulatori di energia 15 e i mezzi motori 11, 12 per controllare e regolare una corrente erogata da detti mezzi accumulatori di energia 15 ai mezzi motori 11, 12 in modo da ottenere almeno una desiderata velocitÃ di rotazione dei suddetti mezzi motori 11, 12 e quindi dei mezzi a rullo 3 attorno a rispettivi assi di rotazione. La velocitÃ puÃ² essere impostata attraverso lâ€™unitÃ di azionamento 21 da unâ€™unitÃ di controllo 10 della macchina avvolgitrice 1 in base a: dimensioni del carico da avvolgere, velocitÃ di rotazione dellâ€™unitÃ di svolgimento 2, caratteristiche del film 50 e dellâ€™avvolgimento che si vuole realizzare (percentuale di prestiro). Lâ€™unitÃ di azionamento 21, che Ã ̈ posizionata ad esempio, sullâ€™unitÃ di svolgimento 2, comprende sostanzialmente una scheda di controllo della corrente di alimentazione proveniente dai mezzi accumulatori di energia 15 ed una scheda di azionamento dei motori 11, 12. The electrical power supply system 20 comprises an actuation unit 21 interposed between the energy accumulating means 15 and the motor means 11, 12 to control and regulate a current delivered by said energy accumulating means 15 to the motor means 11, 12 in a manner to obtain at least a desired speed of rotation of the aforementioned motor means 11, 12 and therefore of the roller means 3 around respective axes of rotation. The speed can be set through the drive unit 21 from a control unit 10 of the wrapping machine 1 according to: dimensions of the load to be wound, rotation speed of the unwinding unit 2, characteristics of the film 50 and of the winding to be made (percentage of pre-stretch). The drive unit 21, which is positioned, for example, on the unwinding unit 2, substantially comprises a control board for the power supply current coming from the energy storage means 15 and a board for operating the motors 11, 12 .

Il sistema di alimentazione 20 comprende, inoltre, unâ€™unitÃ di ricarica 22 collegata ad una rete elettrica di alimentazione 23, ad esempio una rete a corrente alternata a 380V, ed ai mezzi accumulatori di energia 15, in modo da ricaricare questi ultimi con una definita corrente di ricarica. Con riferimento ai supercondensatori sopra descritti, lâ€™unitÃ di ricarica 22 Ã ̈ un dispositivo caricabatteria in grado di erogare una corrente di ricarica da 200A a 30V ed in grado di ricaricare completamente ciascun condensatore in un tempo compreso tra i 5 e 10 s. Lâ€™unitÃ di ricarica 22 Ã ̈ fissata a bordo macchina, in particolare Ã ̈ fissata ai primi mezzi a telaio 41 dei mezzi a telaio di supporto 40. The power supply system 20 also comprises a recharging unit 22 connected to an electrical power supply network 23, for example a 380V alternating current network, and to the energy storage means 15, so as to recharge the latter with a defined charging current. With reference to the supercapacitors described above, the charging unit 22 is a battery charger device capable of delivering a charging current from 200A to 30V and capable of fully charging each capacitor in a time between 5 and 10 s. The charging unit 22 is fixed on the machine, in particular it is fixed to the first frame means 41 of the support frame means 40.

Un primo interruttore a contatti mobili 27 Ã ̈ inserito tra lâ€™unitÃ di ricarica 22 e lâ€™unitÃ di azionamento 21 per interrompere il collegamento elettrico, ad esempio in caso di arresto di emergenza. Il primo interruttore a contatti mobili 27 Ã ̈ posizionato ad esempio a bordo macchina, adiacente allâ€™unitÃ di ricarica 22. A first switch with moving contacts 27 is inserted between the charging unit 22 and the drive unit 21 to interrupt the electrical connection, for example in the event of an emergency stop. The first switch with moving contacts 27 is positioned for example on the machine, adjacent to the charging unit 22.

Un secondo interruttore a contatti mobili 28 Ã ̈ inserito tra i mezzi accumulatori di energia 15 e lâ€™unitÃ di azionamento 21 per interrompere il collegamento, ad esempio al termine del ciclo di ricarica. Il secondo interruttore a contatti mobili 28 Ã ̈ posizionato, ad esempio, sui mezzi di movimentazione 30. A second switch with moving contacts 28 is inserted between the energy storage means 15 and the drive unit 21 to interrupt the connection, for example at the end of the recharging cycle. The second switch with moving contacts 28 is positioned, for example, on the handling means 30.

Il sistema di alimentazione 20 comprende mezzi di interfaccia 24 disposti per collegare lâ€™unitÃ di ricarica 22 ai mezzi accumulatori di energia 15, in particolare durante una fase di arresto della macchina avvolgitrice 1, nella quale i mezzi di movimentazione 30 sono fermi e lâ€™unitÃ di svolgimento 2 Ã ̈ posizionata in una posizione di sosta P. The power supply system 20 comprises interface means 24 arranged to connect the recharging unit 22 to the energy storage means 15, in particular during a stop phase of the wrapping machine 1, in which the handling means 30 are stationary and the Unwinding unit 2 is positioned in a rest position P.

I mezzi di interfaccia 24 comprendono primi mezzi connettori 25 fissati ai mezzi a telaio di The interface means 24 comprise first connector means 25 fixed to the frame means of

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supporto 40 e secondi mezzi di connettori 26 fissati ai mezzi accumulatori di energia 15. I primi mezzi connettori 25, fissati in particolare ai secondi mezzi a telaio 42 che sostengono lâ€™anello rotante 30, sono mobili tra una posizione di aggancio, in cui essi sono impegnati ai secondi mezzi connettori 26 in modo da collegare lâ€™unitÃ di ricarica 22 ai mezzi motori 11, 12, ed una posizione retratta, in cui essi sono disimpegnati dai secondi mezzi connettori 26 per consentire allâ€™unitÃ di svolgimento 3 di ruotare attorno al carico ed eseguirne lâ€™avvolgimento. support 40 and second connector means 26 fixed to the energy accumulating means 15. The first connector means 25, fixed in particular to the second frame means 42 which support the rotating ring 30, are movable between a coupling position, in which they are engaged with the second connector means 26 so as to connect the recharging unit 22 to the motor means 11, 12, and a retracted position, in which they are disengaged from the second connector means 26 to allow the unwinding unit 3 to rotate around the load and roll it up.

Il sistema di alimentazione 20 comprende, inoltre, un circuito di by-pass 29 che permette di collegare direttamente i mezzi accumulatori di energia 15 ai mezzi motori 11, 12. Il circuito di by-pass 29 Ã ̈ utilizzato per portare periodicamente a completa scarica i mezzi accumulatori di energia 15 alimentando i mezzi motori 11, 12 a macchina ferma. The power supply system 20 also comprises a by-pass circuit 29 which allows the energy storage means 15 to be directly connected to the motor means 11, 12. The by-pass circuit 29 is used to periodically bring to complete discharge the energy accumulating means 15 supplying the motor means 11, 12 with the machine stopped.

Il funzionamento della macchina avvolgitrice 1 dellâ€™invenzione prevede che durante un ciclo di avvolgimento del carico durante il quale lâ€™anello rotante 30 Ã ̈ posto in movimento lungo ed attorno allâ€™asse di avvolgimento Z, i mezzi accumulatori di energia 15 siano posti in scarica ossia alimentino tramite lâ€™unitÃ di azionamento 21 i motori 11, 12 dei rulli di prestiro 6, 7. The operation of the wrapping machine 1 of the invention provides that during a load wrapping cycle during which the rotating ring 30 is set in motion along and around the winding axis Z, the energy accumulating means 15 they are discharged, ie they feed the motors 11, 12 of the pre-stretch rollers 6, 7 through the drive unit 21.

La corrente erogata dai mezzi accumulatori di energia 15 ha un voltaggio o tensione operativa Vw che progressivamente descresce nel tempo a seguito delle caratteristiche intrinsiche dei supercondensatori. In particolare, e con riferimento agli esperimenti eseguiti con i supercondensatori sopra descritti, in un ciclo di fasciatura avente una durata massima di 60 s (tipicamente compresa tra 45 e 25 s) la tensione operativa Vw della corrente erogata dai mezzi accumulatori di energia 15 varia da un valore iniziale (a supercondensatori carichi al termine del ciclo di ricarica) pari a circa 30 V ad un valore finale (al termine del ciclo di avvolgimento) compreso tra 25 e 28 V. In altre parole, i supercondensatori dei mezzi accumulatori di energia 15 consentono il corretto funzionamento dei motori 11, 12 dei rulli di prestiro 6, 7 durante lâ€™intero ciclo di avvolgimento del carico. The current supplied by the energy storage means 15 has an operating voltage or voltage Vw which progressively decreases over time as a result of the intrinsic characteristics of the supercapacitors. In particular, and with reference to the experiments performed with the supercapacitors described above, in a wrapping cycle having a maximum duration of 60 s (typically between 45 and 25 s) the operating voltage Vw of the current supplied by the energy storage means 15 varies from an initial value (with supercapacitors charged at the end of the charging cycle) of approximately 30 V to a final value (at the end of the winding cycle) between 25 and 28 V. In other words, the supercapacitors of the energy storage means 15 allow the correct operation of the motors 11, 12 of the pre-stretch rollers 6, 7 during the entire load winding cycle.

Durante la fase di arresto della macchina necessaria per la fuoriuscita del carico avvolto e/o lâ€™ingresso di un nuovo carico da avvolgere, i supercondensatori dei mezzi accumulatori di energia 15 possono essere completamente ricaricati. During the stopping phase of the machine necessary for the exit of the wrapped load and / or the entry of a new load to be wound, the supercapacitors of the energy storage means 15 can be completely recharged.

A questo scopo, i mezzi di movimentazione 30 dispongono lâ€™unitÃ di svolgimento 2 nella posizione di sosta P nella quale i primi mezzi connettori 25 sono movimentati nella posizione di aggancio per impegnare i secondi mezzi connettori 26 e collegare lâ€™unitÃ di ricarica 22 ai mezzi accumulatori di energia 15. I supercondensatori possono cosÃ¬ essere ricaricati. Le prove eseguite hanno mostrato che in un tempo di ricarica compreso tra 5 e 10s Ã ̈ possibile ricaricare completamente i supercondensatori. Si noti che il tempo di ricarica Ã ̈ brevissimo rispetto a quello necessario per caricare, anche parzialmente, i For this purpose, the handling means 30 arrange the unwinding unit 2 in the parking position P in which the first connector means 25 are moved into the hooking position to engage the second connector means 26 and connect the recharging unit 22 to the energy storage means 15. The supercapacitors can thus be recharged. Tests have shown that the supercapacitors can be fully recharged in a charging time between 5 and 10s. Note that the charging time is very short compared to that required to charge, even partially, i

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normali e tradizionali accumulatori elettrici. Inoltre, il tempo di ricarica Ã ̈ inferiore ai normali tempi di arresto della macchina avvolgitrice necessari per far uscire un carico avvolto e/o inserire un nuovo carico da avvolgere. In tal modo, la produttivitÃ della macchina avvolgitrice non viene in alcun modo diminuita ed Ã ̈ identica a quella di una macchina avvolgitrice di tipo tradizionale alimentata, ad esempio, dalla rete con contatti striscianti. normal and traditional electric accumulators. Furthermore, the reload time is shorter than the normal stopping times of the wrapping machine required to take out a wrapped load and / or insert a new load to be wrapped. In this way, the productivity of the wrapping machine is not diminished in any way and is identical to that of a traditional type wrapping machine powered, for example, by the network with sliding contacts.

Lâ€™impiego dei supercondensatori permette tuttavia di ottenere numerosi ulteriori vantaggi di tipo tecnico ed economico. However, the use of supercapacitors allows to obtain numerous further technical and economic advantages.

In primo luogo i mezzi accumulatori di energia 15 provvisti di supercondensatori rispetto ai tradizionali accumulatori elettrici (tipicamente batterie alcaline) hanno un peso pari a circa il 10-15% ed ingombri ridotti del 50-60%. La riduzione di peso e di dimensioni consente di ridurre la massa complessiva delle parti da porre in movimento lungo ed attorno allâ€™asse di avvolgimento Z con conseguente riduzione delle forze dâ€™inerzia che si generano durante il funzionamento della macchina ed in particolare durante un ciclo di avvolgimento. A paritÃ di potenza dei motori utilizzati per la movimentazione dellâ€™anello rotante, Ã ̈ cosÃ¬ possibile ottenere prestazioni piÃ¹ elevate (maggiori velocitÃ di rotazione ed accelerazione dellâ€™anello rotante) e dunque una maggiore produttivitÃ della macchina avvolgitrice. In the first place, the energy storage means 15 provided with supercapacitors with respect to traditional electric accumulators (typically alkaline batteries) have a weight equal to about 10-15% and overall dimensions reduced by 50-60%. The reduction of weight and dimensions allows to reduce the overall mass of the parts to be moved along and around the winding axis Z with consequent reduction of the inertia forces that are generated during the operation of the machine and in particular during one winding cycle. With the same power of the motors used to move the rotating ring, it is thus possible to obtain higher performance (higher rotation speed and acceleration of the rotating ring) and therefore greater productivity of the wrapping machine.

A paritÃ di prestazioni Ã ̈ possibile poi ridurre la potenza dei motori e semplificare ed alleggerire la struttura ed il telaio della macchina, viste le minori forze dâ€™inerzia. With the same performance, it is also possible to reduce the power of the motors and simplify and lighten the structure and frame of the machine, given the lower inertia forces.

Rispetto ai tradizionali accumulatori elettrici, un supercondensatore in virtÃ¹ della propria struttura e del funzionamento, che sostanzialmente non richiede reazioni chimiche, ha una vita molto piÃ¹ lunga ed puÃ² essere soggetto ad un numero di cicli di carica/scarica molto piÃ¹ elevato. Un supercondensatore non presenta, inoltre, effetto memoria nei successivi cicli di carica/scarica e quindi le sue prestazioni non decadono nel tempo e ne consentono un completo e pieno utilizzo per tutta la vita operativa. Compared to traditional electric accumulators, a supercapacitor by virtue of its structure and operation, which essentially does not require chemical reactions, has a much longer life and can be subjected to a much higher number of charge / discharge cycles. Furthermore, a supercapacitor does not have a memory effect in the subsequent charge / discharge cycles and therefore its performance does not deteriorate over time and allows it to be fully and fully used for its entire operational life.

Un supercondensatore non presenta problemi di sovraccarico giacchÃ© per la struttura stessa dei condensatori, terminato il processo di carica esso non Ã ̈ piÃ¹ in grado di accettare energia. Il sistema di alimentazione 20 non richiede quindi circuiti o dispositivi di protezione che evitino dannosi sovraccarichi, come avviene nei sistemi provvisti di accumulatori elettrici tradizionali. A supercapacitor does not present overload problems since due to the very structure of the capacitors, once the charging process is finished it is no longer able to accept energy. The power supply system 20 therefore does not require circuits or protection devices which avoid harmful overloads, as occurs in systems equipped with traditional electric accumulators.

A differenza degli accumulatori tradizionali che richiedono complesse e costose procedure di smaltimento poichÃ© contengono agenti chimici altamente inquinanti, nocivi e dannosi per lâ€™ambiente, i supercondensatori sono dispositivi elettrici privi di agenti chimici inquinanti e possono essere smaltiti come i normali rifiuti con costi contenuti e basso impatto ambientale. Unlike traditional accumulators that require complex and expensive disposal procedures as they contain highly polluting chemical agents, harmful and harmful to the environment, supercapacitors are electrical devices without polluting chemical agents and can be disposed of as normal waste with costs contents and low environmental impact.

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Claims

CLAIMS 1. Machine for wrapping a load with a film (50) of plastic material comprising handling means (30) for supporting and moving in rotation around said load: - an unwinding unit (2) which comprises a reel (5) of said film (50), roller means (3) to unwind and / or pre-stretch said film (50) and motor means (11, 12) for driving said roller means (3) in rotation about respective rotation axes; And - a power supply system (20) arranged to supply said motor means (11, 12) with electric energy and comprising energy storage means (15), characterized in that said energy storage means (15) comprise at least one supercapacitor.

2. Machine according to claim 1, wherein said energy accumulating means (15) comprise a set of supercapacitors such as to provide, during a winding cycle necessary to wind said load with a defined number of film windings (50), a electric current having an operating voltage (Vw) greater than a minimum operating voltage of said motor means (11, 12).

3. Machine according to claim 1 or 2, wherein said power supply system (20) comprises a drive unit (21) interposed between said energy storage means (15) and said motor means (11, 12) and arranged to control and regulate a current delivered by said energy storage means (15) to said motor means (11, 12) so as to obtain a desired speed of rotation of said motor means (11, 12).

4. Machine according to claim 3, wherein said power supply system (20) comprises a recharging unit (22) connected to an electric power supply network (23) and to said energy storage means (15), said power unit recharging (22) being arranged to recharge the latter with a recharging current in a defined recharging time, in particular said defined recharging time being less than 10 s.

5. Machine according to claim 4, comprising frame means (40) for supporting said handling means (30), said recharging unit (22) being fixed to said frame means (40).

6. Machine according to claim 4 or 5, wherein said feeding system (20) comprises interface means (24) arranged to connect said recharging unit (22) to said energy accumulating means (15), in particular during a stopping phase of said machine (1) in which said unwinding unit (2) is positioned in a rest position (P).

7. Machine according to claim 6, wherein said interface means (24) comprise first connector means (25) fixed to frame means (40) for supporting said handling means (30) and second connector means (26) fixed and connected to said energy storage means (15).

8. Machine according to claim 7, in which said first connector means (25) are movable between a coupling position, in which they are engaged with the second connector means (26) so as to connect the recharging unit (22) to the energy accumulating means (15) and a retracted position, in which they are disengaged from the second connector means (26) to allow the unwinding unit (2) to rotate around the load and carry out its winding.

Machine according to one of the preceding claims, wherein said power supply system (20) comprises a by-pass circuit (29) for directly connecting said energy storage means (15) to said motor means (11, 12).

Machine according to one of the preceding claims, wherein said roller means (3) comprise a first pre-stretch roller (6) and a second pre-stretch roller (7) and said motor means (11, 12) comprise at least one electric motor . Modena, 02/10/2012