ITVI980185A1 - Macchina fustellatrice - Google Patents

Description

Campo di applicazione

La presente invenzione si riferisce ad una macchina fustellatrice automatica per la realizzazione di etichette di film laminari, ad esempio film plastico.

Stato della tecnica

Una nota macchina fustellatrice del tipo sopra indicato comprende un piano di riscontro, mezzi per l'avanzamento passo passo del film, mezzi di taglio, mezzi di stazionamento delle etichette tagliate, mezzi di presa per il prelievo ed il trasferimento delle etichette tagliate dal piano di riscontro ai mezzi di stazionamento.

Le etichette prodotte con macchine del tipo sopra descritto possono essere utilizzate nei settori più svariati, ad esempio nell'industria grafica e cartotecnica, in quella alimentare, nel commercio, negli uffici, nella scuola, nella casa ed in attività ricreative. A seconda degli usi, le etichette possono essere preventivamente stampate o colorate. Inoltre, esse possono essere adesivizzate nel qual caso vengono fornite su un supporto di tipo cartaceo.

Un particolare campo di applicazione di notevole interesse per la presente invenzione è quello delle macchine per la realizzazione di etichette di film plastico destinate ad essere integrate in prodotti multistrato, quali i contenitori per prodotti alimentari, a fini decorativi e/o per l'identificazione degli alimenti, ad esempio in accordo con la domanda di brevetto italiana No. V195A000142 e con la domanda internazionale No. PCT/EP96/03994. Si osserva che questo tipo di etichette viene utilizzato allo stato libero, cioè non ancorato ad alcun supporto, perché deve essere inglobato tra i diversi strati in modo da risultare chiaramente visibile dall’esterno.

Sono note numerose macchine fustellatrici del tipo sopra indicato le quali, pur assolvendo soddisfacentemente al compito loro assegnato, presentano alcuni riconosciuti inconvenienti.

Un primo inconveniente è la scarsa flessibilità, per il fatto che le note macchine non si prestano alla realizzazione di etichette di ridotto spessore e/o di forme irregolari, come ad esempio le etichette in film plastico prive di supporto adesivo.

Un altro inconveniente delle note macchine è la loro scarsa produttività a causa dei frequenti arresti necessari per la regolazione delle lame, la quale regolazione deve essere periodicamente effettuata mediante complesse e costose operazioni di spessoramento per mantenere le ristrette tolleranze di planarità rispetto al piano di riscontro.

Un altro inconveniente delle note macchine risiede nel fatto che spesso le etichette più sottili tendono ad incresparsi formando delle pieghe durante il rilascio o la deposizione nei magazzini di accumulo, rendendo spesso inutilizzabile l'intero pacco di etichette.

Inoltre, le note macchine hanno una notevole complessità che comporta elevati costi di realizzazione, di gestione e di manutenzione.

Uno scopo primario del presente trovato è quello di superare gli inconvenienti sopra lamentati realizzando una macchina fustellatrice ad alta efficienza, produttività ed affidabilità.

Uno scopo particolare è quello di realizzare una macchina fustellatrice che consenta di tagliare etichette a partire da film di spessore estremamente ridotto e che non richieda frequenti regolazioni delle lame.

Un altro scopo è quello di realizzare una macchina automatica che consenta di realizzare grandi quantità di fustellati in tempi estremamente brevi, accumulati ed ordinati perfettamente in pacchi pronti per l'inserimento in altre macchine o cicli di lavorazione.

Questi scopi nonché altri che verranno meglio chiariti nel seguito sono raggiunti da una macchina fustellatrice come definita in premessa che, in accordo con la rivendicazione 1 , è caratterizzata dal fatto che i mezzi di presa sono incorporati nei mezzi di taglio e sono attivabili immediatamente dopo l'operazione di taglio.

Grazie a questa disposizione, la produttività della macchina aumenta notevolmente con una conseguente riduzione dei costi di produzione rispetto alle note macchine del passato.

Secondo un ulteriore aspetto del trovato, sono previsti mezzi di compensazione elastica delle lame atti a mantenere le stesse nella posizione ottimale rispetto al piano di riscontro durante il taglio delle etichette.

Grazie a tale caratteristica, si ottiene la sostanziale eliminazione degli errori di parallelismo tra la lama ed il piano di riscontro consentendo il taglio perfetto anche di film di ridottissimo spessore senza alcun intervento periodico di regolazione e/o spessoramento della lama per il rispetto delle tolleranze previste.

Breve descrizione delle figure

Ulteriori caratteristiche e vantaggi del trovato risulteranno maggiormente evidenti alla luce della descrizione dettagliata di una forma di realizzazione preferita ma non esclusiva di una macchina fustellatrice secondo il trovato illustrata a titolo esemplificativo e non limitativo con l’ausilio delle unite tavole di disegno in cui:

la FIG. 1 illustra una vista laterale schematica di una macchina secondo il trovato in una prima posizione operativa;

la FIG. 2 illustra uno schema generale in pianta della macchina di Fig. 1 in una seconda posizione operativa;

la FIG. 3 illustra una vista laterale di un particolare della macchina di Fig. 1 , sezionato secondo un piano verticale;

la FIG. 4 rappresenta una vista assonometrica schematica di un altro particolare della macchina di Fig. 1 ;

la FIG. 5 rappresenta una vista laterale sezionata del particolare di Fig. 4.

Descrizione dell'invenzione

Con riferimento alle figure citate, una macchina fustellatrice secondo il trovato, indicata globalmente con il numero di riferimento 1 , comprende una struttura portante 2 sostanzialmente a forma di gabbia in profilati metallici che supporta un piano di riscontro 3 definente superiormente una zona di taglio 4 della macchina.

Ad un'estremità della struttura portante 2, è montato un rullo 5 di film F del materiale prescelto per la fabbricazione delle etichette T. Tale film può avere anche uno spessore estremamente ridotto, ad esempio inferiore a 40 u m.

L'avanzamento del film F sul piano di riscontro lungo una direzione longitudinale L è promosso da una coppia di rulli 6, 6' in ingresso e da una coppia di rulli in uscita 7, 7' che sono motorizzati in modo da impartire al film F avanzamenti passo a passo di lunghezza almeno pari a quella del piano di riscontro 3.

Superiormente alla zona di taglio 4 sono posti mezzi di taglio costituiti da una coppia di fustelle 8, 8' interagenti alternativamente e sequenzialmente con il piano di riscontro 3 per il taglio delle etichette. Ciascuna fustella 8, 8' è associata a mezzi di presa atti a prelevare, trasferire e rilasciare automaticamente le etichette tranciate dalla zona di taglio 4 a magazzini di deposito 9, 9'.

Secondo il trovato, i mezzi di presa sono incorporati nei mezzi di taglio, e sono attivabili immediatamente dopo l'operazione di taglio. In altre parole, i mezzi di taglio ed i mezzi di presa sono integrati in un unico assieme in modo da poter agire selettivamente ed in tempi molto brevi, in successione, riducendo consistentemente i tempi morti della macchina.

In particolare, ciascuna fustella 8, 8’ supporta una o più lame 10, 10' riproducenti la forma delle etichette da realizzare, infisse in una tavola 1 1 , 1 1 ' generalmente di legno. Opportunamente, ogni tavola 1 1 , 1 Γ è provvista di aperture passanti 12 uniformemente distribuite all'interno dell'area racchiusa dalle lame 10, 10' per il passaggio di aria aspirata o soffiata.

A sua volta, ogni tavola 1 1 , 1 1 ’ è ancorata, ad esempio mediante organi di collegamento a vite, ad una rispettiva piastra piana 13, 13' in materiale rigido, ad esempio in lega leggera.

Secondo il trovato, ogni piastra piana 13, 13' di ciascuna fustella 8, 8' costituisce anche i mezzi di presa nella misura in cui è provvista di una rete di canali o vani 14, chiaramente visibili nella Figura 3, uniti ad uno o più raccordi di estremità 15. Questi ultimi possono essere selettivamente collegati mediante tubazioni flessibili ai raccordi di aspirazione o di mandata di una centralina pneumatica non illustrata nelle figure.

Così, le etichette ottenute con l'azione di taglio delle fustelle 8, 8' saranno prelevate mediante aspirazione all'interno degli spazi delimitati dalle lame 10, evitando l’introduzione di un mezzo di presa separato tipico delle macchine del passato, con una conseguente drastica riduzione dei tempi di lavorazione.

Secondo il trovato, sono previsti mezzi di compensazione elastica atti a mantenere le lame 10, 10' sostanzialmente parallele al piano di riscontro 3 e costantemente nelle tolleranze di taglio previste.

Tali mezzi di compensazione elastica comprendono per ciascuna lama 10 un primo elemento multistrato 16 interposto tra la tavola 1 1 e la rispettiva piastra 13, 13' avente una struttura a sandwich costituita da una coppia di fogli di acciaio 17, 17’ tra i quali sono interposti uno o più strati 18 di materiale elasticamente cedevole del tipo tessuto-non-tessuto, ad esempio polipropilene, con indice di durezza maggiore di 120° Shore, preferibilmente compreso tra 140° e 150° Shore.

In particolare, il primo elemento multistrato 16 si estende perifericamente lungo il dorso di ciascuna lama 10, 10' ed interagisce con quest'ultima al momento del taglio per trasmettere alla stessa uniformemente lo sforzo di taglio, consentendone piccoli aggiustamenti della posizione per favorire l’adattamento automatico della lama stessa 10, 10' rispetto al piano di riscontro sottostante.

Inoltre, i mezzi di compensazione elastica comprendono un secondo elemento multistrato 19 montato inferiormente al piano di riscontro, con struttura a sandwich simile al primo elemento 16 con il quale coopera per favorire l'adattamento automatico delle lame durante il taglio delle etichette.

Sono previste guide longitudinali 20 per lo scorrimento delle fustelle 8, 8’ ad opera di mezzi attuatori 21 che traslano alternativamente le fustelle lungo la direzione longitudinale L portandole selettivamente sulla zona di taglio 4 affacciate al piano di riscontro 3, mentre l'altra fustella risulta sovrapposta ad uno dei magazzini 9, 9'.

Tali magazzini laterali 9, 9' sono posizionati alle estremità longitudinali opposte della macchina. Ogni magazzino 9, 9' comprende una coppia di piani di stazionamento, rispettivamente 22, 22’ e 23, 23’, mobili trasversalmente ed alternativamente secondo una sequenza predeterminata tra una posizione di accumulo delle etichette tagliate T ed una posizione di scarico del pacco P di etichette T accumulate. I piani di stazionamento 22, 22' e 23, 23‘ potranno essere sopportati elasticamente mediante rispettive molle di compressione 24 e movimentati da rispettivi mezzi attuatori 25, visibili nella Fig. 1 , atti ad abbassare i piani 22, 22', 23, 23' all’aumentare del numero di etichette impilate T in modo da mantenere approssimativamente costante l'altezza massima W del pacco di etichette P accumulate.

Secondo il trovato, ciascun piano di stazionamento comprende una pluralità di perni retrattili 26 disposti lungo la periferia della zona di accumulo delle etichette e sporgenti verticalmente verso l'alto. Durante il rilascio dell'etichetta nel pacco di accumulo, i perni 26 interagiscono elasticamente con la tavola 1 1 della fustella, ritraendosi verso il basso in modo da mantenere sostanzialmente costante la distanza minima D tra ogni fustella e l'ultima etichetta deposta sul pacco P. Più precisamente, i perni 26 sono montati su molle 27 e sporgono dal rispettivo piano di stazionamento per una altezza H maggiore dell'altezza massima W del pacco P di etichette T, come visibile nella Fig. 5.

Per effettuare automaticamente il taglio delle etichette, è previsto un cilindro 28 pneumatico o idraulico, di notevole diametro, ancorato con asse verticale alla struttura portante 2, guidato da una serie di colonne verticali 29.

Il cilindro 28 interagisce ciclicamente ed alternativamente con le fustelle 8, 8' comprimendole dapprima contro il piano di riscontro 3 in modo da tagliare il film, e rilasciandole poi per consentirne il trasferimento verso il rispettivo magazzino 9, 9' di deposito delle etichette. Più precisamente, dopo il taglio ogni fustella 8, 8’ viene traslata verso l'alto mediante mezzi elevatori 30 fino a disporla sulle guide longitudinali 20 lungo le quali viene automaticamente traslata verso il rispettivo magazzino 9, 9' di raccolta delle etichette tagliate.

Opportunamente, è prevista un'unità di controllo a microprocessore, non illustrata nelle figure, ed alla portata di qualsiasi persona esperta del ramo, che serve a controllare l'alimentazione dei diversi attuatori in modo da determinare il taglio, il prelievo, e lo scarico delle etichette sul magazzini laterali 9, 9', nonché la movimentazione alternata delle fustelle 8, 8' e dei piani di stazionamento.

Può essere inoltre prevista un'unità di distensione 31 per cancellare la memoria elastica del film F e renderlo perfettamente piano prima sua introduzione nella zona di taglio, corrispondente al piano di riscontro 3. In particolare, l’unità di distensione 31 comprende una camera 32 attraversata da una corrente di aria calda a temperatura compresa tra 30° C e 50 °C e preferibilmente prossima a 40 °C ed alloggiente al suo interno una pluralità di rulli 33 mobili e fissi 34 sostanzialmente orizzontali, disposti in cascata, sui quali viene fatto scorrere il film in modo da subire piegature in entrambi i sensi mentre rimane immerso nella corrente d'aria calda.

Nell’uso, dopo che il film F è passato nella unità di distensione 31 ed è stato introdotto nella zona di taglio 4, ed una delle fustelle 8 risulta sovrapposta al piano di riscontro 3, il cilindro 28 comprime verso il basso la medesima fustella 8 determinando la tranciatura simultanea delle etichette T. Subito dopo, viene aspirata aria dalla piastra 13, sollevando le etichette tranciate T contro la stessa fustella 8. A questo punto, i mezzi attuatori 21 effettuano la traslazione della fustella 8 portandola in allineamento al magazzino 9 e portando contemporaneamente la fustella 8’ in allineamento al piano di riscontro 3. Alla piastra 13, viene inviata aria in pressione che determina lo scarico delle etichette sul magazzino 9 e l’impilamento sul rispettivo piano di stazionamento 22. Successivamente tali operazioni si ripetono sulla piastra 13’ quando quest'ultima risulta allineata al magazzino 9’. Al completamento del pacco P su ogni piano di stazionamento 22', quest'ultimo viene traslato in senso trasversale in modo da liberare un piano preparandolo per il ciclo successivo.

Anche se la macchina fustellatrice secondo il trovato è stata V descritta con particolare riferimento ai disegni allegati, è evidente che essa è suscettibile di numerose modifiche e varianti tutte rientranti nell' ambito di tutela espresso nelle rivendicazioni allegate che si ritengono ugualmente protette. I materiali, le forme e le dimensioni potranno variare secondo le esigenze.

Claims (16)

1. R I V E N D I C A Z I O N I 1 . Macchina fustellatrice automatica per la realizzazione di etichette laminari, comprendente un'intelaiatura portante (2) che supporta un piano di riscontro (3) sostanzialmente orizzontale, mezzi per l’alimentazione passo a passo di un film (F) di materiale laminare su detto piano di riscontro (3) lungo una direzione longitudinale (L), mezzi di taglio (8, 8') atti ad interagire con detto piano di riscontro (3) per tranciare detto film (F) formando una o più etichette (T) alla volta, mezzi di stazionamento (9, 9’) delle etichette tagliate (T), mezzi di presa per il prelievo e trasferimento delle etichette tagliate (T) da detto piano di riscontro (3) a detti mezzi di stazionamento (9, 9'), caratterizzata dal fatto che detti mezzi di presa (13, 13’) sono incorporati in detti mezzi di taglio (8, 8Ί, e sono attivabili immediatamente dopo l'operazione di taglio.
2. 2. Macchina secondo la rivendicazione 1 , caratterizzata dal fatto che detti mezzi di taglio comprendono almeno una coppia di fustelle indipendenti (8, 8') interagenti alternativamente e sequenzialmente con detto piano di riscontro.
3. 3. Macchina secondo la rivendicazione 2, caratterizzata dal fatto che ogni fustella (8, 8’) comprende una o più lame di taglio (10, 10') iproducenti la prima della etichette da tranciare, dette lame (10) essendo infisse su una rispettiva tavola (1 1 ) a sua volta ancorata ad una rispettiva piastra (13, 13') definente detti organi di presa.
4. 4. Macchina secondo la rivendicazione 2, caratterizzata dal fatto che ogni fustella {8, 8') comprende mezzi di compensazione elastica atti a mantenere dette una o più lame (10, 10') sostanzialmente parallele a detto piano di riscontro (3) e costantemente nelle tolleranze previste.
5. 5. Macchina secondo la rivendicazione 4, caratterizzata dal fatto che detti mezzi di compensazione elastica comprendono, per ogni lama (10, 10'), un primo elemento multistrato (16) interposto tra detta tavola (1 1 ) e detta piastra (13), avente una struttura a sandwich costituita da una coppia di fogli di acciaio (17, 17’) tra cui sono interposti uno o più fogli (18) di materiale elasticamente cedevole.
6. 6. Macchina secondo la rivendicazione 5, caratterizzata dal fatto che detti uno o più fogli (16) di materiale elasticamente cedevole sono in tessuto-non-tessuto di polipropilene con indice di durezza Shore maggiore di 120 e preferibilmente compreso tra 140 e 150.
7. 7. Macchina secondo la rivendicazione 5, caratterizzata dal fatto che detto primo elemento multistrato (16) si estende perimetralmente lungo il dorso di dette lame (10).
8. 8. Macchina secondo la rivendicazione 1 , caratterizzata dal fatto che detti mezzi di compensazione elastica comprendono un secondo elemento multistrato (19), montato inferiormente a detto piano di riscontro (3), con struttura a sandwich dello stesso tipo di quella di detto primo elemento (16).
9. 9. Macchina secondo la rivendicazione 3, caratterizzata dal fatto che detta piastra (13) presenta una serie di canalizzazioni (14) collegate ad almeno un raccordo di aspirazione/compressione (15) ed è ancorata rimovibilmente a detta tavola (1 1 ).
10. 10. Macchina secondo la rivendicazione 1 , caratterizzata dal fatto che detti mezzi di stazionamento comprendono una coppia di magazzini laterali (9, 9') associati a detta almeno una coppia di 8'), con rispettivi piani di stazionamento (22, 22’, 23, 23') atti a sopportare gruppi di etichette impilate, detti piani di stazionamento essendo posizionati alle estremità longitudinali della macchina.
11. 1 1 . Macchina secondo la rivendicazione 2, caratterizzata dal fatto che dette fustelle (8, 8') sono traslabili lungo guide longitudinali (20) ad opera di mezzi attuatori (21 ), in modo da allineare selettivamente una di dette fustelle (8, 8') a detto piano di riscontro (3) mentre l'altra fustella risulta allineata con uno di detti magazzini laterali (9, 9’).
12. 12. Macchina secondo la rivendicazione 10, caratterizzata dal fatto che detti magazzini laterali (9, 9’) comprendono due coppie di piani di stazionamento (22, 22’, 23, 23’), mobili trasversalmente ed alternativamente tra una posizione di accumulo delle etichette ed una posizione di scarico del pacco di etichette accumulate.
13. 13. Macchina secondo la rivendicazione 1 , caratterizzata dal fatto di prevedere su ciascun piano di stazionamento (22, 22’ 23, 23') una pluralità di perni sporgenti verso l'alto in posizioni periferiche alla zona di accumulo di dette etichette (T), detti perni (26) essendo destinati ad interagire elasticamente con una rispettiva fustella (8, 8') all'atto del rilascio delle etichette tagliate e a ritrarsi elasticamente verso il basso per mantenere sostanzialmente costante e minima la distanza D tra ogni fustella (8, 8') e l'ultima etichetta impilata nel pacco P.
14. 14. Macchina secondo la rivendicazione 13, caratterizzata dal fatto che detti piani di stazionamento (22, 22', 23, 23') sono montati su una serie di supporti elastici (24).
15. 15. Macchina secondo una o più delle rivendicazioni precedenti caratterizzata dal fatto di prevedere almeno un cilindro (28) pneumatico o idraulico atto a comprimere selettivamente dette fustelle (8, 8') contro detto piano di riscontro (3) quando esse risultano allineate a quest'ultimo.
16. 16. Macchina secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto di prevedere mezzi di controllo collegati a mezzi pneumatici per mettere in depressione una di dette piastre (13, 13') quando la relativa fustella (8, 8') è sovrapposta al piano di riscontro (3) in modo da prelevare le etichette tagliate, e per pressurizzare l'altra di dette piastre (13, 13') che risulta sovrapposta ad uno di detti piani di stazionamento (22, 22', 23, 23') in modo da scaricare le etichette prelevate.