ITMI20111499A1 - Ribobinatore automatico per film a bolle d'aria - Google Patents

Description

Descrizione dell’invenzione avente per titolo:

“RIBOBINATORE AUTOMATICO PER FILM A BOLLE D’ARIAâ€

DESCRIZIONE

La presente invenzione si riferisce ad una macchina ribobinatrice per film a bolle d’aria atta alla produzione di bobine da un processo continuo.

In particolare la presente invenzione si riferisce ad un ribobinatore come sopra definito capace di avvolgere detto film su un’anima senza l’impiego di colla, e di eliminare i tempi morti per lo scarico della bobina nonché per il carico della nuova anima.

Ancor più in particolare la presente invenzione si riferisce ad un tale ribobinatore in grado di ribobinare un maggior numero di bobine a parità di tempo grazie alla presenza di una piattaforma di supporto dotata di tre assi orizzontali, posti a 120° tra loro, su cui montare rispettive anime di cartone fornendo così tre postazioni su cui effettuare le tre fasi di un processo di ribobinatura (carico anima, avvolgimento film, scarico bobina) nello stesso arco temporale.

Il ribobinatore per film a bolle à ̈ una macchina o un sistema in grado di formare bobine di film di una data lunghezza a partire da un impianto che produce film in linea ininterrottamente. Tale ribobinatore ha generalmente due postazioni rappresentate da due alberi paralleli orizzontali (assi), una dedicata alla ribobinatura di una prima bobina e l’altra dedicata al carico dell’anima di cartone di una seconda bobina da ribobinare successivamente.

Dopo aver effettuato il taglio del film si procede con l’inversione della posizione delle due postazioni in modo da spostare prima bobina formatasi verso la zona di scarico e avvicinare la seconda anima di cartone, precedentemente bagnata di colla, al film della bobina madre in svolgimento per avvolgere detto film su detta seconda anima. Il carico dell’anima in cartone avviene poi manualmente o automaticamente dopo avere scaricato la prima bobina formatasi.

In queste macchine la fase di incollaggio del film sulla nuova anima risulta essere un momento critico e di rallentamento del processo di ribobinatura in quanto occorre posizionare sull’anima nastri adesivi/biadesivi e/o collanti, e far sì che la parte iniziale del film tagliato abbracci completamente detta anima senza formare sacche per evitare difetti di avvolgimento.

Inoltre l’impiego di nastri e/o collanti rappresenta anche uno svantaggio economico sia per il costo degli stessi che per la necessità di impiegare manodopera per l’applicazione del nastro o, nel caso delle colle, di impiegare unità di incollaggio automatiche “hot-melt†che hanno bisogno di manutenzione accurata e frequente.

Scopo della presente invenzione à ̈ fornire una macchina ribobinatrice per film a bolle d’aria in grado di superare, almeno in parte, gli inconvenienti dell’arte nota, che sia in grado di ribobinare senza l’impiego di colla e/nastri adesivi e di manodopera per la sua applicazione.

Un ulteriore scopo à ̈ quello di fornire una tale macchina ribobinatrice che permetta di effettuare nello stesso arco temporale più operazioni in modo da incrementare la produzione di bobine di film a bolle.

Questi scopi sono raggiunti da una macchina ribobinatrice in accordo all’invenzione avente le caratteristiche elencate nell’annessa rivendicazione indipendente 1.

Realizzazioni vantaggiose dell’invenzione appaiono dalle rivendicazioni dipendenti.

Oggetto della presente invenzione à ̈ una macchina ribobinatrice ad almeno due stazioni di avvolgimento comprendente

- un telaio periferico

- almeno un cilindro guidato e una pluralità di cilindri folli per alimentare un film in svolgimento all’avvolgitore e in alimentazione alla stazione di avvolgimento,

- un supporto rotante costituito da una piattaforma verticale dotata di almeno due stazioni per avvolgimento costituite da almeno due alberi orizzontali rotanti per il supporto di un’anima e di una prima bobina in avvolgimento, posto a valle di detto cilindro guidato,

- mezzi di scarico bobina in prossimità di una apertura per l’uscita della bobina,

- un gruppo di taglio del film in avvolgimento su una delle due stazioni, dotato di un braccio meccanico incernierato al telaio e supportante una lama atta a tagliare un film di plastica a bolle,

caratterizzato dal fatto di prevedere in contrapposizione al gruppo di taglio - un gruppo di fasciatura, dotato di rulli, atto a circondare parzialmente l’albero orizzontale rotante portante detta anima, e guidare ravvolgimento del lembo di film tagliato su detta anima.

L’invenzione verrà ora descritta con riferimento ad una forma preferita di realizzazione puramente esemplificativa (e quindi non limitativa) illustrata nelle figure allegate, dove:

- la figura 1a mostra in pianta la macchina ribobinatrice della presente invenzione,

- la figura 1b à ̈ una vista in sezione presa lungo la linea 1b-1b illustrante le posizioni di tre alberi ad espansione per il supporto di tre rispettive anime prima dell’inizio del processo di ribobinatura effettuato dalla presente macchina ribobinatrice;

- la figura 1c à ̈ una vista in sezione presa lungo la linea 1c- 1c illustrante le posizioni di una bobina in avvolgimento in due distinte fasi del processo di ribobinatura effettuato dalla presente macchina ribobinatrice;

- la figura 2 à ̈ una vista in sezione come fìg. 1c illustrante le posizioni degli elementi formanti la presente macchina nella fase precedente al taglio del film in avvolgimento su una prima bobina;

la figura 3 Ã ̈ una vista in sezione come fig. 1c illustrante le posizioni degli elementi formanti la presente macchina nella fase di taglio del film del processo di ribobinatura;

- la figura 4 Ã ̈ una vista ingrandita del particolare C indicato in fig. 3;

- la figura 5 Ã ̈ una vista in sezione come fig. 1c illustrante le posizioni degli elementi formanti la presente macchina dopo il taglio durante la fase di scarico di una prima bobina.

Nelle figure allegate gli elementi corrispondenti saranno identificati mediante gli stessi riferimenti numerici.

Come illustrato nelle figg. 1b e 1c, la macchina ribobinatrice della presente invenzione, indicata complessivamente con il numero di riferimento 100, prevede un supporto 6 costituito da una piattaforma, montata verticalmente, atta a supportare un’estremità di un primo albero arrotolatore orizzontale 4, ad espansione per mandrini, rotante, su cui verrà formata una prima bobina A (fig. 1c) a partire da un film 3 proveniente da un impianto di produzione e termoformatura (non illustrato nelle figure).

La fig. 1c à ̈ una vista “fittizia†che mostra la bobina A sia in fase di avvolgimento che in fase di scarico.

Detto supporto 6 sostiene anche una delle estremità di altri due alberi rotanti 4’ e 4†(fig. 1b) anch’essi orizzontali e posti a 120° rispetto all’albero 4: prima dell’ inizio del processo di ribobinatura gli alberi 4’ e 4†si trovano rispettivamente in corrispondenza del deposito di anime di cartone 7 e in corrispondenza della culla di estrazione 8 per lo scarico bobina (in fig, 1b e fig, 5) mentre il primo albero 4 su cui si formerà la prima bobina A à ̈ in posizione intermedia tra le due.

In pratica detti alberi arrotolatori 4, 4’, 4†formano almeno una postazione di arrotolamento e una postazione di scarico bobina.

Qui di seguito, per comodità gli alberi 4, 4’, 4†, verranno anche chiamati “mandrini†per distinguerli da altri alberi rotanti presenti nella presente macchina ribobinatrice.

Detto supporto 6 Ã ̈ inoltre montato verticalmente su un albero orizzontale rotante 9 passante per il suo centro, risultando quindi in una piattaforma che ruota intorno al suo asse centrale orizzontale.

Le opposte estremità dei mandrini 4, 4’, 4†sono sostenute da tre rispettive pinze 10 disposte su tre rispettivi bracci amovibili 11 i quali sono montati sull’albero rotante 9 e solidali con esso.

Un tale assemblaggio fa sì che i mandrini 4,4’, 4†, e le rispettive anime di cartone montate su di essi, e le bobine derivanti da esse, cambino posizione nello spazio in funzione delle operazioni da eseguire nel processo di ribobinatura come verrà illustrato in dettaglio qui di seguito.

La macchina ribobinatrice 100 presenta inoltre un cilindro cromato guidato 1 (motorizzato) e una pluralità di cilindri folli 2 di accompagnamento del film verso il ribobinatore che alimentano il film 3 proveniente dall’impianto di produzione e termoformatura (non illustrato) verso la prima anima di cartone 5 (fig. 1b) che à ̈ stata montata su detto primo mandrino orizzontale 4 ed intorno alla quale si formerà la prima bobina A (fig, 1c).

E’ inoltre previsto un secondo cilindro gommato 14, azionato da un pistone pneumatico solidale con la struttura di telaio 40 della macchina, atto a cooperare con detto primo cilindro 1 mediante contatto, al fine di costituire entrambi un gruppo di traino del presente ribobinatore: il cilindro motorizzato 1 e il cilindro gommato 14 tirano il film 3 proveniente dall’impianto posto a monte durante il funzionamento della macchina. Detti cilindri 1 e 14 sono sempre in posizione di chiusura sul film 3.

Una volta che la prima bobina A ha raggiunto la lunghezza prefissata inizia il suo spostamento angolare di 120°, in senso antiorario (freccia), per portare la prima bobina A e il rispettivo mandrino 4 al di sopra della sella di scarico 8 nella posizione di scarico bobina, in prossimità dell’apertura di uscita 12 come illustrato in fig. 1c.

In tale configurazione inizia la procedura di taglio mentre contemporaneamente avviene il riavvolgimento su una seconda anima di cartone 5 al fine di formare una seconda bobina B (fig. 5); l’operazione di taglio avviene mediante l’azionamento degli altri gruppi di elementi formanti la presente macchina 100. In particolare verranno azionati

- un gruppo di taglio 20 posto al di sopra del film 3 in avvolgimento,

- un gruppo 30 di fasciatura, posto al di sotto del film 3 in avvolgimento, che à ̈ dotato di tre rulli 31, 32, 33 ed à ̈ atto a circondare parzialmente l’albero orizzontale rotante portante un’anima 5, e a guidare l' avvolgimento del film su detta anima 5 montata su uno dei mandrini 4, 4’, 4†.

Il gruppo di taglio 20 à ̈ costituito da un braccio meccanico 21 avente un’estremità incernierata ad un albero 26 che à ̈ solidale con la struttura di sostegno 40 della macchina ribobinatrice 100, come illustrato nella figura le.

All’altra estremità di tale braccio 21, in posizione distale rispetto all’albero 26, à ̈ fissata una spazzola cilindrica 23 (rullo spazzolatore) che à ̈ motorizzata ed à ̈ atta ad agevolare la fasciatura della nuova anima in cartone 5 da parte della seconda porzione tagliata di film in ribobinatura 3 come verrà descritto successivamente in dettaglio.

Detto braccio 21 à ̈ azionato da un primo pistone 22 il quale à ̈ anch’esso solidale alla struttura di sostegno 40 (telaio) della macchina ribobinatrice 100. Su detto braccio 21 à ̈ incernierata un’asta curva 24 la quale porta nell’estremità libera una lama 25 atta a tagliare un film di plastica a bolle.

Su detto braccio 21 à ̈ anche montato un secondo pistone 27 atto ad azionare detta asta curva 24 ed à ̈ fissato ad essa in modo che l’azionamento del pistone 27 provochi la rotazione di detta asta curva 24 rispetto al braccio 21.

Il gruppo di fasciatura 30 à ̈ costituito da un braccio meccanico 34 avente una delle sue estremità incernierata ad un albero 38 solidale con la struttura di sostegno 40 della macchina ribobinatrice 100.

Detto braccio meccanico 34 à ̈ azionato da un primo pistone 36 anch’esso solidale con la struttura di sostegno 40. Su una delle estremità di tale braccio 34, in posizione distale rispetto all’albero 38, à ̈ incernierato un supporto ad uncino 35 avente una porzione del profilo di forma arcuata 39, il quale à ̈ azionato da un secondo pistone 37 montato su detto braccio 34 per permettere la rotazione di detto supporto ad uncino 35 rispetto a detto braccio 34.

La porzione arcuata 39 del profilo del supporto ad uncino 35 à ̈ tale da permettere a detto supporto 35 di circondare parzialmente l’albero orizzontale rotante che porta un’anima 5, guidando di fatto l’avvolgimento del film tagliato su detta anima 5. In pratica, dopo il taglio, l’avvolgimento viene guidato dai tre rulli rotanti 31, 32, 33, fissati al supporto ad uncino 35, i quali sono atti a cooperare con l’anima di cartone 5 montata su uno dei mandrini 4, 4’, 4†, in associazione con la spazzola cilindrica 23 del gruppo di taglio.

In particolare, come illustrato in figura 2, mentre la prima bobina A viene spostata in posizione di scarico, in corrispondenza della sella di scarico 8, inizia la procedura di taglio e avvolgimento del film 3. All’inizio il gruppo di taglio 20 e il gruppo di fasciatura 30 vengono azionati dai rispettivi pistoni 22 e 36 in modo da far ruotare i relativi bracci meccanici 21 e 34 fino a raggiungere una posizione orizzontale.

E’ da notare che durante questa fase di avvicinamento del gruppo di taglio 20 al film 3, la lama di taglio 25 non à ̈ azionata e risulta distante dal film 3 da tagliare in quanto sostanzialmente allineata con il braccio 21 posto orizzontalmente ( 2).

Successivamente il supporto ad uncino 35 del gruppo di fasciatura 30 viene ruotato rispetto al braccio 34 facendo in modo che la porzione arcuata 39 del supporto ad uncino 35 circondi, senza toccarla, la nuova anima di cartone 5 caricata su uno dei mandrini liberi 4, 4’, 4†posti sul supporto rotante 6. In questo modo il film 3 risulta essere a contatto con una porzione di anima di cartone 5 e con una porzione di rullo rotante (folle) più esterno 33, come illustrato in fig. 2, scorrendo quindi tra l’anima e detto rullo più esterno 33.

In questa situazione, grazie alla posizione del gruppo di fasciatura 30, il film 3 da tagliare che si trova tra l’anima di cartone 5 e il rullo rotante più esterno 33 del gruppo di fasciatura 30, risulta essere avvolto intorno ad una porzione di anima di cartone 5 e intorno ad una porzione di rullo rotante più esterno 33, come illustrato in fig. 2.

Poiché durante l’azionamento del braccio 21 del gruppo di taglio 20, la spazzola cilindrica 23 (motorizzata) à ̈ stata portata anch’essa in prossimità di detta anima di cartone 5 e di detto rullo rotante più esterno 33 del supporto ad uncino 35, detta spazzola 23 si trova contro il rullo rotante più esterno 33 fingendo da aiuto all’avvolgimento guidato del film 3 su detta anima 5.

Come illustrato in figura 3, al momento del taglio l’asta curva 24 viene azionata dal pistone 27 in modo da far ruotare opportunamente verso il basso detta asta curva 24 e far abbassare la lama 25 in corrispondenza del rullo più esterno 33 intorno al quale passa il film da tagliare 3: come illustrato nell’ingrandimento di fig. 4, la lama 25 taglia il film 3 scendendo a filo del rullo rotante esterno 33 isolando la bobina A dalla parte rimanente del film 3 in avvolgimento.

La porzione di film 3 che à ̈ stata tagliata e che si trova a contatto con il rullo più esterno 33 va ad abbracciare l’anima 5 del nuovo rotolo B (fìg.5) e si avvolge intorno ad essa grazie all’inerzia dopo il taglio e all’aiuto fornito dal rullo centrale 32, anch’esso a contatto con la porzione di film 3 che à ̈ stata tagliata e che copre parzialmente detta anima 5. Infine la spazzola motorizzata 23, avendo un senso di rotazione concorde con il verso di rotazione dell’anima 5 aiuta il lembo di film appena tagliato a completare l’avvolgimento sul mandrino.

Di fatto, subito prima del taglio, quando il film 3 à ̈ trascinato dal mandrino in posizione di scarico, la spazzola 23 struscia in senso contrario all’avanzamento del film 3. Appena avviene il taglio, il lembo non più connesso con il “vecchio†rotolo A viene richiuso attorno al “nuovo†mandrino che porta la nuova anima 5.

Dopo l’avvenuto taglio, il gruppo di taglio 20 e il gruppo di fasciatura 30 ritornano nella stessa posizione iniziale di riposo indicata in figg. lb e le, mentre il rotolo A viene scaricato sulla culla di estrazione 8 come illustrato in figura 5 senza interferire con il riavvolgimento del nuovo rotolo B (secondo rotolo, fig. 5).

Nella fase di scarico bobina, la culla di estrazione 8 sale fino ad intercettare la bobina A, la pinza 10 (fig. 1c) si apre e mota fino a portarsi fuori dall’ingombro della bobina A liberando una delle estremità del mandrino 4 su cui si à ̈ formata la bobina A. Successivamente la culla d’estrazione 8 viene estratta attraverso l’apertura 12 (fig. 1c) permettendo alla bobina A di sfilarsi dal relativo mandrino 4 che à ̈ solidale alla piattaforma rotante di supporto 6.

Tale fase di scarico della prima bobina A avviene contemporaneamente alla fase di carico di una nuova anima di cartone 5 nella sezione superiore 50 attraverso una slitta porta cartone (non illustrata), che infila l’anima di cartone 5 sul mandrino attualmente libero. Dopodiché la rispettiva pinza 10 va a chiudersi all’estremità libera del mandrino in attesa della successiva rotazione della piattaforma di supporto 6 nella stazione di avvolgimento (posizione del mandrino 4 intermedia).

Il carico anime à ̈ preferibilmente effettuato in automatico.

Inoltre la macchina ribobinatrice della presente invenzione prevede preferibilmente mezzi per il controllo automatico come un comando centrale e un programma software (PLC) per la gestione automatica delle varie fasi di ribobinatura.

Alla presente forma di realizzazione dell’invenzione possono essere apportate numerose variazioni e modifiche di dettaglio alla portata di un tecnico del ramo, rientranti comunque nell’ambito dell’invenzione espresso dalle rivendicazioni annesse.

Claims (1)

1. RIVENDICAZIONI 1. Macchina ribobinatrice automatica (100) per la ribobinatura di un film (3) di plastica a bolle comprendente un telaio periferico di sostegno (40), un cilindro guidato (1) e una pluralità di cilindri folli (2) di accompagnamento del film (3) verso una stazione di arrotolamento, mezzi di supporto rotanti (6) atti a supportare un’estremità di un rispettivo albero arrotolatore orizzontale (4) su cui verrà fonnata una prima bobina A, e una estremità di almeno un altro albero arrotolatore rotante (4', 4†) orizzontale, detti alberi arrotolatori formando almeno una stazione di arrotolamento e una stazione di scarico bobina, mezzi di scarico (8) bobina in prossimità di una apertura (12) di uscita bobina, mezzi di taglio (20) per il film (3) in avvolgimento, comprendenti un braccio meccanico (21) incernierato al telaio (40) supportante una lama (25) atta a tagliare il film di plastica a bolle (3), caratterizzato dal fatto di prevedere mezzi (30) di fasciatura, posti in contrapposizione a detti mezzi di taglio (20), comprendenti rulli orizzontali rotanti (31, 32, 33) atti a circondare parzialmente un’anima (5) montata su uno degli alberi arrotolatori (4, 4’, 4†), e a guidare l’avvolgimento della porzione tagliata del film (3) su detta anima (5), 2. Macchina ribobinatrice secondo la rivendicazione 1 in cui detti rulli orizzontali rotanti (31, 32, 33) sono montati su un supporto ad uncino (35) avente una porzione del profilo di forma arcuata (39), detto supporto (35) essendo incernierato ad un braccio meccanico rotante (34) fissato al telaio di sostegno (40) della macchina ribobinatrice (100). 3. Macchina ribobinatrice secondo la rivendicazione 2 in cui detto braccio meccanico (34) à ̈ azionato da un primo pistone (36) e detto supporto ad uncino (35) à ̈ azionato da un secondo pistone (37). 4. Macchina ribobinatrice secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti in cui detta lama (25) atta a tagliare il film di plastica a bolle (3) à ̈ portata da un’asta curva (24) incernierata a detto braccio (21). 5. Macchina ribobinatrice secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti in cui l’altra estremità di tale braccio (21) porta una spazzola cilindrica (23) atta ad agevolare ulteriormente la fasciatura dell’anima (5) da parte della porzione tagliata del film (3), in associazione a detti rulli orizzontali rotanti (31, 32, 33). 6. Macchina secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti in cui detto braccio meccanico (21) à ̈ azionato da un primo pistone (22) e detta asta curva (24) à ̈ azionata da un secondo pistone (27) 7. Macchina secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti in cui detti mezzi di supporto (6) sono costituiti da una piattaforma verticale, montata su un albero orizzontale rotante (9) passante per il suo asse centrale orizzontale. 8. Macchina secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti in cui detti mezzi di supporto rotanti (6) supportano tre alberi arrotolatori orizzontali (4, 4’, 4†), posti a 120°C tra loro formanti una stazione di arrotolamento, una stazione di scarico bobina e una stazione di carico anima. 9. Macchina secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti in cui le estremità libere dei tre alberi arrotolatori orizzontali (4, 4’, 4†) sono supportate da rispettive pinze (10) fissate a rispettivi bracci amovibili (11), detti bracci amovibili (11) essendo incernierati all’ albero orizzontale rotante (9) del supporto (6). 10. Macchina secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti in cui il carico anime (5) à ̈ effettuato in automatico. 11. Processo per la ribobinatura di un film (3) di plastica a bolle realizzato dalla macchina ribobinatrice (100) come definita in una delle rivendicazioni precedenti, comprendente le seguenti fasi - caricamento di un’anima (5) su uno degli alberi arrotolatori (4, 4’, 4†), - rotazione di detto albero fino alla stazione di avvolgimento, - avvolgimento del film (3) su detta anima (5) per formare una prima bobina A, - spostamento di detta bobina A nella posizione di scarico bobina, - avvicinamento del gruppo di taglio (20) e del gruppo di fasciatura (30) al nuovo albero arrotolatore (4’, 4†) portante una nuova anima di cartone (5) per un rotolo B, in prossimità della stazione di avvolgimento, - rotazione del supporto ad uncino (35) del gruppo di fasciatura (30) in modo che i rulli orizzontali rotanti (31, 32, 33) circondino detta nuova anima di cartone (5), - taglio della porzione di film (3) che si trova tra detta nuova anima di cartone (5) e il rullo rotante più esterno (33) del gruppo di fasciatura (30), - contemporanea rotazione di detta nuova anima (5) del rotolo B, di detto rullo rotante più esterno (33) e di detto rullo centrale (32), intorno al loro asse, per avvolgere la porzione di film (3) rimasto dopo il taglio, - ribobinatura del rotolo B con contemporaneo scarico del rotolo A e carico di un’altra nuova anima (5).