IT201800000618A1 - Apparecchiatura fasciapallet, per carichi non standard - Google Patents

Description

APPARECCHIATURA FASCIAPALLET, PER CARICHI NON STANDARD

CAMPO DELL'INVENZIONE

La presente invenzione riguarda un'apparecchiatura d'imballaggio, denominata genericamente "fasciapallet". Con questo termine si indica una macchine d'imballaggio destinata ad avvolgere un carico disposto su pallet o bancale, per mezzo di una pellicola di materiale plastico, sia di tipo termoretraibile sia di tipo estensibile. Più in particolare, l'invenzione riguarda un fasciapallet destinato all'imballaggio di un carico di dimensioni non standard, ovvero un carico ed un relativo pallet aventi una dimensione in pianta predominante.

STATO DELLA TECNICA ANTERIORE

E' ben noto che nei fasciapallet della tecnica nota è previsto l'impiego di una bobina di pellicola d'imballaggio in materiale plastico che, per effettuare l'avvolgimento del carico, viene mossa attorno al carico con un movimento a spirale, quindi con una componente circolare combinata con un movimento verticale. Man mano che la bobina ruota relativamente attorno al carico e si muove verticalmente, viene rilasciata la pellicola a formare una fasciatura a più strati, distribuita sull'intera altezza del carico.

Quando il carico ha una sezione in pianta rettangolare con le due dimensioni di estensione analoga, la fasciatura di pellicola d'imballaggio, eseguita con un movimento circolare della bobina, si realizza con un tensionamento sufficientemente uniforme da assicurare il ritegno stabile del carico su pallet.

Tuttavia, quando questa tecnica d'imballaggio va applicata a carichi che hanno una delle due dimensioni in pianta preponderante (per esempio un lato maggiore con una lunghezza da 1,5 a 2,0 volte quella del lato minore), si verificano due ordini di problemi: da un lato, la dimensione del percorso circolare della bobina deve essere rapportato al lato di dimensione maggiore -ciò che comporta un notevole ingombro dell'apparecchiatura fasciapallet nell'impianto d'imballaggio - e, d'altro lato, la fasciatura con pellicola d'imballaggio rischia di non essere portata in tensione in modo sufficientemente uniforme (perché la variazione di distanza tra il punto di applicazione e la traiettoria della bobina ha variazioni molto ampie), con grave rischio per la stabilità del carico su pallet.

PROBLEMA E SOLUZIONE

Problema alla base dell'invenzione è pertanto di proporre una apparecchiatura fasciapallet che superi gli inconvenienti citati, in particolare che sia di costruzione compatta e più efficace nella formazione della fasciatura d'imballaggio anche per carichi non standard. Questi scopi vengono raggiunti attraverso il metodo descritto nella rivendicazione 1 e l'apparecchiatura definita nei suoi termini essenziali nella rivendicazione 6. Le rivendicazioni subordinate descrivono caratteristiche preferenziali dell'invenzione.

BREVE DESCRIZIONE DEI DISEGNI

Ulteriori caratteristiche e vantaggi dell'invenzione risultano comunque meglio evidenti dalla seguente descrizione dettagliata di una forma di esecuzione preferita, data a puro titolo esemplificativo e non limitativo ed illustrata nei disegni allegati, nei quali:

fig. 1 è una vista schematica, in alzato laterale, di un'apparecchiatura fasciapallet secondo la presente invenzione;

fig. 1A è una vista, ingrandita rispetto a fig. 1, della sola parte riguardante la colonna di supporto della bobina di pellicola d'imballaggio;

fig. 2 è una vista schematica, in pianta, dell'apparecchiatura di fig. 1; fig. 2A è una vista, ingrandita rispetto al fig. 2, della sola parte riguardante il terzo elemento di supporto e controllo della colonna porta-bobina; e fig. 3 è una vista schematica, in alzato frontale, dell'apparecchiatura di fig. 1.

DESCRIZIONE DETTAGLIATA DELLA PREFERITA FORMA DI ESECUZIONE

Come mostrano i disegni, l'apparecchiatura fasciapallet secondo l'invenzione comprende un telaio portante rigido 1, costituito da montanti la fissati a pavimento e da longheroni superiori lb e traverse le, come meglio descritti nel seguito.

All'interno di questo telaio viene portato - per esempio con un trasportatore a rulli T (visibile schematicamente in fig. 3) - un carico C da imballare, avente conformazione a parallelepipedo rettangolare, appoggiato su un pallet o bancale di sostegno che ne facilita la presa e la movimentazione.

Sul telaio 1 è montato un gruppo di formazione di una fasciatura d'imballaggio, che consente di muovere una bobina B di pellicola plastica d'imballaggio (di tipo di per sé noto, per esempio di materiale plastico estensibile) lungo un percorso rettangolare, attorno al carico, ed in senso verticale; tale gruppo è costituito dai seguenti elementi:

- un primo elemento di supporto, in forma di una colonna, sul quale è montato scorrevole verticalmente una mensola porta-bobina (provvista degli organi di rilascio della pellicola, per esempio un gruppo prestiro), - un secondo elemento di supporto, in forma di un carrello scorrevole in una prima direzione orizzontale, in particolare una direzione parallela ad uno dei lati dell'apparecchiatura (nella forma di esecuzione descritta, i lati minori di detto telaio 1); su questo secondo elemento di supporto è montato detto primo elemento di supporto;

- un terzo elemento di supporto, a sua volta in forma di carrello scorrevole in una seconda direzione orizzontale, in particolare ortogonale alla prima direzione; su questo terzo elemento di supporto è montato detto secondo elemento di supporto.

Questa configurazione consente di trasferire, con opportune motorizzazioni ed organi di comando, la bobina B lungo un percorso cartesiano sul piano orizzontale su diverse quote in verticale. In questo contesto, per movimento cartesiano si intende un movimento semplice, costituito dalla somma di movimenti secondo direzioni rettilinee tra loro sostanzialmente perpendicolari.

In modo più preciso, il primo elemento di supporto è in forma di una colonna 2, provvista di mezzi di guida verticali lungo i quali è montato mobile una mensola 3 porta-bobina; per comodità di rappresentazione, questa mensola 3 è rappresentata in fig. 1A, sia nella sua posizione inferiore 3' che nella sua posizione superiore 3".

La bobina B di pellicola di materiale plastico è montata in modo intercambiabile sulla mensola scorrevole 3. La mensola 3 è in grado di eseguire un movimento verticale lungo la colonna 2 - come indicato in fig. 1A dalla doppia freccia S - per portare la bobina B dalla posizione inferiore 3' fino alla posizione 3" di sommità della colonna 2, e viceversa. Questo movimento verticale consente di distribuire (in modo per se noto e come meglio precisato nel seguito) la fasciatura di pellicola sull'intera altezza del carico C.

Il movimento in salita e discesa della mensola 3 lungo la colonna 2 è comandato da mezzi di trascinamento, per esempio in forma di una catena o nastro 4 chiusa ad anello senza fine su una coppia di pulegge 5a e 5b, disposte alla base ed alla sommità della colonna 2; un motore MI aziona in rotazione una delle due pulegge, per esempio la puleggia di sommità 5a, attraverso un gruppo riduttore (non meglio rappresentato, in quanto per se noto). Questa specifica disposizione per la movimentazione verticale di una mensola portabobina è di per sé sostanzialmente equivalente a quelle dei fasciapallet di tecnica nota, per cui non richiede ulteriori spiegazioni.

Occorre qui notare, anche ai fini della chiarezza della esposizione che segue, che la bobina B è necessariamente montata eccentrica rispetto all'asse di simmetria longitudinale della colonna portante 2; in particolare, essa è montata su di una coppia di bracci 3b della mensola porta-bobine 3, che aggettano a sbalzo su un lato della colonna 2.

Come meglio rappresentato in fig. 2 e 2A, il secondo elemento di supporto è costituito da un carrello mobile, indicato nel suo insieme con 12, dotato di elementi di scorrimento 13 mediante i quali è montato scorrevole su corrispondenti guide 6a, correnti in senso trasversale alla direzione di avanzamento L del carico C (cioè secondo la doppia freccia T) e che sono meglio descritte nel seguito.

La movimentazione del carrello mobile 12 viene comandata da un motore elettrico M3 (visibile in fig. 3), che agisce su una ruota motrice di una coppia di ruote di rinvio 15 intorno alle quali è avvolta ad anello chiuso una catena o nastro senza fine 16, vincolato anche al carrello mobile 12 ed atto a trascinamento in movimento anche quest'ultimo, in modo per sé noto.

Le guide 6a, sulle quali scorre il carrello mobile 12, sono parte di un carro ponte che forma il terzo elemento di supporto, indicato nel suo insieme con 6. Una struttura di caro ponte 6 è solidale alle due guide 6a e presenta ruote di scorrimento 8, mediante le quali il terzo elemento di supporto si muove lungo una coppia di rotaie 7, 7' disposte nel senso longitudinale dell'apparecchiatura, ossia parallelamente alla direzione di movimento L del carico C.

Nella forma di esecuzione illustrata, come si vede in fig. 2, la struttura del carro ponte 6 è costituita dalle due guide 6a, 6a nonché da due traversine di testa 6b, 6b sulle quali sono montate girevoli le ruote di scorrimento 8. Le due rotaie 7, 7' sono fissate alla sommità del telaio portante 1.

Come ancora visibile in fig. 1A, il carro ponte 6 è comandato in movimento avanti e indietro lungo le rotaie 7, 7' - ossia parallelamente alla direzione longitudinale L - da un motore elettrico M2; quest'ultimo, analogamente a quanto indicato sopra, pone in rotazione una die una coppia di pulegge di rinvio 11 tra le quali è chiusa ad anello una catena o nastro 10 vincolato al carro ponte 6.

Secondo una fondamentale caratteristica dell'invenzione, inoltre, il primo elemento di supporto, ossia la colonna di supporto 2, è configurata in modo da poter orientare secondo un angolo desiderato variabile la mensola porta-bobina 3. In altre parole, l'assetto assunto dalla mensola portabobina 3 sul piano orizzontale, può essere variato come desiderato.

A tal fine, per esempio la colonna portante 2 è montata girevole sul suo asse longitudinale verticale. In particolare, l'estremità superiore della colonna 2 è supportata libera in rotazione su un cuscinetto orizzontale, come una ralla, ed è solidale ad una corona dentata 14 che è impegnata con un pignone 14A di un motore di comando M4 (si veda dettaglio in fig. 2A.

Il motore M4 è in grado di ruotare la colonna 2 attorno al proprio asse, per passi discreti, per esempio di 90°, oppure continui, man mano che il gruppo porta-bobina si sposta lungo il suo percorso intorno al carico da imballare C, come meglio descritto nel seguito.

La variazione angolare dell'assetto della mensola porta-bobina 3 intorno all'asse verticale della colonna 2 può essere opportunamente regolata da una logica di controllo (automazione) che agisce sull'eccitazione del motore M4.

Il funzionamento del sistema di fasciapallet secondo l'invenzione prevede, come menzionato all'inizio, che la bobina di alimentazione B segua un percorso rettangolare, tutto attorno al carico C, e contemporaneamente con una variazione di posizione verticale, così da applicare la pellicola d'imballaggio sulle pareti laterali del carico C, a formare una fasciatura spiraliforme secondo l'asse verticale. A questo scopo si effettuano, in sequenza, i seguenti passi.

a) Posizione iniziale: quando il carico C, che avanza nella direzione L su di un trasportatore T, arriva nella stazione d'imballaggio (posizione delle figure 1 e 2), il gruppo 3 porta-bobina si trova collocato nella sua posizione di partenza più bassa, indicata con 3' in fig. 1A, sulla relativa colonna 2, costituente il primo elemento di supporto. Allo stesso tempo, il carrello 12, costituente il secondo elemento di supporto, si trova ad uno dei due estremi di fondo corsa, per esempio nella posizione di partenza 12a (vedi la schematizzazione in basso nella fig. 2), in cui il porta-bobina si trova - rispetto alla vista in pianta della fig. 2 - nella sua posizione di partenza contrassegnata con Bl. In questa posizione, un tratto iniziale della pellicola d'imballaggio alimentata dalla bobina B viene applicato, manualmente o con mezzi automatici noti, sulla faccia CI del carico C. Anche il carro ponte 6, costituente il terzo elemento di supporto, si trova egualmente in una sua posizione di fondo corsa, per esempio spostato all'estremità di uscita dell'apparecchiatura, come rappresentato in fig. 2.

b) Prima fase: a partire dalla posizione iniziale, il carrello 12 - costituente, come detto, il secondo elemento di supporto - si muove lungo il carro ponte (freccia T in fig. 2), correndo lungo uno C2 dei lati del carico C, verso la posizione sullo spigolo opposto del percorso rettangolare, ossia la posizione indicata con B2 in fig. 2. Come è immediatamente comprensibile, mentre esegue questa corsa, la bobina B rilascia una quantità di pellicola sufficiente a formare un inizio di fasciatura, contro la faccia C2, alla base del carico C. Occorre qui ricordare che la bobina B è montata a sbalzo sulla mensola porta-bobina 3, rivolta verso la faccia C2 del carico C.

c) Seconda fase: per proseguire la fasciatura d'imballaggio lungo la faccia successiva C3 del carico C, ortogonale alla prima faccia C2, la mensola porta-bobina 3 rimane alla stessa altezza, il carrello 12 rimane fermo nella posizione in cui era arrivato, ed inizia invece il movimento del carro ponte 6 - costituente, come detto, il terzo elemento di supporto - lungo le rotaie 7 e 7', nella direzione indicata dalla freccia F2 in fig. 2. Prima che inizi questo movimento, o contemporaneamente a questo avvio, il motore M4 comanda una rotazione di 90° della corona dentata 14, in senso orario rispetto alla vista in pianta di fig. 2. Questa rotazione provoca la contestuale rotazione della mensola porta-bobina 3, affinché venga a disporsi tra la colonna 2 e la faccia C3 del carico (per comprendere e giustificare meglio questa funzione si veda la relativa spiegazione più avanti). La corsa del carro ponte 6 prosegue sino al fine corsa opposto (a destra in fig. 2), portando la bobina nella posizione indicata con B3.

d) Terza fase: per proseguire la fasciatura d'imballaggio lungo la faccia C4 del carico C, perpendicolare alla faccia C3 precedente, ancora la mensola porta-bobina 3 rimane alla stessa quota, il carro ponte 6 rimane fermo e torna a muoversi il carrello 12, che torna sul lato di partenza (ossia nella parte bassa del disegno). Prima che inizi questo movimento, o contemporaneamente a questo avvio, il motore M4 comanda una ulteriore rotazione di 90° della corona dentata 14; la rotazione complessiva è ora di 180°. Questa rotazione provoca la contestuale rotazione della mensola porta-bobina 3, così che la bobina venga a disporsi ora fra la colonna 2 e la faccia C4 del carico. Alla fine di questa ulteriore corsa, parallela alla faccia C4 del carico C, la bobina si trova in posizione B4.

e) Quarta fase: per completare la fasciatura d'imballaggio anche lungo la faccia CI del carico C, la mensola porta-bobina 3 rimane sostanzialmente alla stessa quota, il carrello 12 rimane fermo sul carro ponte 6 e quest'ultimo esegue un movimento di ritorno verso la posizione di partenza (la parte sinistra del disegno). Prima che inizi questo movimento, o contemporaneamente a questo avvio, il motore M4 comanda una ulteriore rotazione di 90° della corona dentata 14; la rotazione complessiva è ora di 270°. Questa rotazione provoca la contestuale rotazione della mensola porta-bobine 3, in modo tale che la bobina si trovi tra la colonna 2 e la faccia CI del carico. Alla fine di questa ulteriore corsa, parallela alla faccia CI del carico C, la bobina si trova nella posizione iniziale Bl. Prima che inizi un nuovo ciclo di esecuzione del percorso rettangolare appena visto, per la formazione di una nuova spira di pellicola d'imballaggio, il motore M4 comanda una ulteriore rotazione di 90° della corona dentata 14, cosicché la rotazione complessiva è ora di 360°.

f) Quinta fase e successive: nelle quattro fasi descritte, è stato realizzato un primo strato della fasciatura con pellicola d'imballaggio, nella parte bassa del carico. E' chiaro però che, in modo del tutto analogo alla tecnica nota, è possibile ripetere una sequenza di fasciature rettangolari sull'Intera altezza del carico C, spostando ogni volta il porta-bobine 3 in altezza, verso l'alto o verso il basso, per quante volte sia necessario per applicare una fasciatura completa, su tutta l'altezza del carico e robusta quanto desiderato. La mensola porta-bobina 3 può essere spostata in altezza lungo la colonna 2 di un passo ad ogni ciclo completo, oppure progressivamente ad ogni ciclo (producendo quindi una spira inclinata di pellicola), oppure una combinazione di questi movimenti.

Grazie al movimento rotatorio sull'asse verticale, il portabobina 3 si trova sempre ad erogare la pellicola lungo un piano che collega l'asse di srotolamento della bobina B alla faccia del carico, ciò che impedisce che la pellicola d'imballaggio, passando da un lato al successivo, finisca per accavallarsi sul porta-bobina 3.

La rotazione della mensola portabobina 3 sull'asse verticale può anche avvenire in modo progressivo o proporzionale - anziché a passi di 90° in corrispondenza dei cambi di direzione del moto. Per esempio può essere desiderato assecondare la direzione di tensionamento della pellicola, orientando la mensola in modo che sia orientata sempre in direzione dell'ultimo spigolo di applicazione della pellicola sul carico.

A completamento del sistema d'imballaggio fin qui descritto, l'apparecchiatura dell'invenzione prevede vantaggiosamente anche un dispositivo di deposizione di un foglio di copertura superiore. A questo scopo è prevista una bobina 20 di grandi dimensioni (si veda fig. 2) - in particolare con una larghezza della pellicola maggiore della larghezza del carico C - montata girevole orizzontale alla sommità di uno dei lati minori del telaio di supporto 1. Sono inoltre previsti mezzi di presa sul carro ponte 6, in particolare sul lato rivolto verso la bobina 20; i mezzi di presa sono destinati ad afferrare un lembo iniziale della pellicola per trascinarlo al disopra del carico, fino a far discendere i suoi bordi oltre i bordi laterali e finali del carico. Tipicamente, al termine di una prima fasciatura a spirale del carico, il carro ponte 6 si sposta (verso destra in fig. 2) in prossimità della bobina 20, così che i mezzi di presa possano afferrare il lembo libero di pellicola della bobina 20, per poi trascinarlo, con un movimento a ritroso (verso sinistra in fig. 2) del carro ponte 6, al di sopra del carico. Una volta deposto il foglio di pellicola plastica alla sommità del carico C, con mezzi di taglio noti si procede a liberare il lembo di coda dalla bobina 20, lasciandolo ricadere sul lato verticale del carico. A questo punto, anche il lembo anteriore viene lasciato cadere sul lato verticale del carico C e, preferibilmente, si esegue un ulteriore ciclo di fasciatura che intrappola e trattiene anche i lembi discendenti del foglio di sommità.

Come si comprende bene dalla descrizione sopra riportata, il sistema dell'invenzione permette di conseguire perfettamente gli scopi esposti nelle premesse.

Il sistema di guida e movimentazione cartesiano, permette infatti di seguire bene il profilo di un carico anche molto allungato, senza creare problemi di deposizione della pellicola plastica. La presenza di un comando in rotazione della bobina di pellicola sul suo asse di supporto, elimina poi ogni problema di distribuzione della pellicola, nonostante che il movimento sia squisitamente su due assi cartesiani e non preveda altri movimenti più complessi. Con uno degli elementi di trasporto del movimento cartesiano, è inoltre possibile deporre anche un foglio di imballaggio di sommità, ciò che rende particolarmente efficace il sistema di imballaggio senza ulteriori complicazioni ed elementi aggiuntivi.

S'intende comunque che l'invenzione non deve considerarsi limitata alla particolare disposizione illustrata sopra, che costituisce soltanto una forma di esecuzione esemplificativa di essa, ma che diverse varianti sono possibili, tutte alla portata di un tecnico del ramo, senza per questo uscire dall'ambito di protezione dell'invenzione stessa, come definito dalle rivendicazioni che seguono.

Ad esempio, gli elementi di supporto del gruppo bobina potrebbero assumere anche forme diverse. Peraltro il movimento del primo carrello potrebbe essere disposto secondo l'asse di movimento L del carico C, mentre il secondo carro potrebbe essere dotato di movimento di traslazione in senso trasversale.

Ancora, benché sia stata descritta una specifica forma di esecuzione per cambiare l'orientamento della mensola porta-bobina 3, non si esclude di poter utilizzare altri sistemi. Per esempio, la colonna di supporto 2 potrebbe essere fissa, ma la mensola portabobina 3 potrebbe essere montata su una ralla a sua volta scorrevole verticalmente lungo la colonna 2.

Claims (10)

1. RIVENDICAZIONI 1. Metodo di imballaggio di un carico per mezzo di almeno una fasciatura ad asse verticale con pellicola di materiale plastico, caratterizzato dal fatto che una bobina di alimentazione di detta pellicola di materiale plastico è supportata su una mensola portabobina (3) che viene guidata su un percorso rettangolare cartesiano, detta mensola portabobina (3) venendo ruotata progressivamente intorno ad un asse verticale almeno in corrispondenza di cambi di direzione su detto percorso cartesiano.
2. 2. Metodo come in 1, in cui detta mensola portabobina (3) viene condotta in un movimento rettilineo verticale su primi mezzi di supporto (2), in un movimento rettilineo orizzontale secondo una prima direzione mediante secondi mezzi di supporto (12) a cui sono accoppiati detti primi mezzi di supporto (2), e in un movimento rettilineo orizzontale in una seconda direzione perpendicolare a detta prima direzione mediante terzi mezzi di supporto (6) a cui sono accoppiati detti secondi mezzi di supporto (12).
3. 3. Metodo come in 2, in cui detti primi mezzi di supporto sono in forma di una colonna verticale (2) provvista di mezzi di guida rettilinea per far scorrere detta mensola portabobina (3), detti secondi e terzi mezzi di supporto essendo in forma di carrelli scorrevoli nella parte superiore di un telaio di supporto (1).
4. 4. Metodo come in 2 o 3, in cui detti primi mezzi (2) di supporto sono montati girevoli secondo un asse verticale su detti secondi mezzi di supporto (12) mediante una opportuna motorizzazione (M4).
5. 5. Metodo come in una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni, in cui detta mensola portabobina è comandata in rotazione a passi di circa 90°.
6. 6. Metodo come in una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni, in cui detti secondi o terzi mezzi di supporto sono configurati per trascinare un lembo di una seconda bobina di pellicola da imballaggio (20) nella parte superiore del carico.
7. 7. Apparecchiatura per l'imballaggio di un carico per mezzo di una fasciatura con pellicola di materiale plastico, per l'attuazione di un metodo come in una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni, comprendente un telaio di supporto (1) su cui è montata mobile una mensola portabobina (3) secondo un percorso sostanzialmente rettangolare a spirale intorno ad un carico da imballare, caratterizzata da ciò che detta mensola portabobina (3) è comandata verticalmente su una colonna portante (2) a sua volta vincolata a secondi e terzi mezzi di supporto atti ad eseguire movimenti rettilinei orizzontali rispettivamente secondo una prima ed una seconda direzione tra loro perpendicolari, detta mensola portabobina (3) è inoltre montata girevole progressivamente intorno ad un asse verticale definito da detta colonna portante (2).
8. 8. Apparecchiatura come in 7, in cui detta colonna (2) è montata solidale in movimento con detti secondi mezzi di supporto in forma di un carrello (12) montato scorrevole in direzione parallela ad uno dei lati più corti di detto percorso rettangolare.
9. 9. Apparecchiatura come in 9, in cui detti terzi mezzi di supporto sono in forma di un carro ponte (6) montato scorrevole su detto telaio di supporto (1), sul quale è montato scorrevole detto carrello (12).
10. 10. Apparecchiatura come in 7, 8 o 9, in cui detti terzi mezzi di supporto sono provvisti di mezzi di pinzaggio per afferrare un lembo di una seconda bobina di pellicola da imballaggio (20) disposta nella parte superiore di detto telaio (1) e trascinarlo nel movimento secondo la rispettiva direzione rettilinea orizzontale.