Referência Cruzada a Pedido Relacionado
Esse pedido reivindica o benefício da prioridade do pedido de patente provisório U.S. No. 61/169.162, depositado em 14 de abril de 2009, intitulado "FILM-TAIL SEALING SYSTEM AND METHOD FOR WRAPPING APPARATUS."
Fundamentos da Invenção
A presente invenção refere-se a um aparelho para envolver e mais particularmente a um sistema de fixação, corte e vedação de parte traseira de material para envolver.
Muitos tipos de itens são empacotados em rolos ou em forma de bobina. Por exemplo, folhas de aço e alumínio são frequentemente enroladas para armazenamento, transporte e manuseio. Tais bobinas podem ter de cinco a sete pés de diâmetro.
A fim de se proteger e preservar a aparência do aço ou alumínio, as bobinas são ti-picamente envolvidas com material protetor na forma de um filme. Tal filme pode ser um envolvimento único de, por exemplo, um filme de estiramento de polietileno de baixa densidade. O envoltório também pode incluir um tecido ou outro material tramado ou não tramado envolvido juntamente com o filme de polietileno.
Uma máquina conhecida para se realizar o processo de envolvimento utiliza um trilho em formato específico para transportar um veículo de distribuição de filme através do olho da bobina, enquanto a bobina é lentamente girada em seu eixo geométrico em um conjunto de cilindros de bloqueio. O corpo completo da bobina é efetivamente vedado por um casulo de filme flexível.
Geralmente, a máquina possui um trilho de formato geralmente oval de carga pesada que fornece o guia para o veículo de distribuição de filme que percorre em torno do interior do trilho. O trilho possui uma seção de extremidade articulada ou braço de rilho que articula ascendentemente para abrir o trilho de modo que uma parte inferior do trilho possa ser movida para dentro do olho da bobina. O trilho é ajustável no plano vertical para acomodar diferentes diâmetros de bobina.
O trilho é tipicamente móvel nos trilhos para avançar para dentro do olho da bobina. A máquina também pode ser móvel de forma transversal na direção do trilho. Tal máquina é comercialmente disponível a partir da TW Fleetwood-Signode de Glenview, Illinois, sob a marca registrada CoilMaster. Um dos sistemas de envolvimento é descrito no pedido de patente U.S. publicado de Albert, et al., publicação U.S. No. 2008-0168643, cuja descrição é incorporada aqui por referência.
O veículo de distribuição de filme inclui um ou mais tratores e reboques que são projetados para acionar a si mesmos em torno do trilho. O filme é fornecido o veículo em rolos que possuem uma quantidade finita de material enrolado nos mesmos e como tal exi- gem substituição periódica. Os rolos podem precisar ser substituídos durante o envolvimento de uma bobina, ou, inversamente, o envolvimento de bobina pode ser completado com filme ainda sobrando em um rolo. Em qualquer situação, existem momentos quando o filme pode precisar ser preso, cortado e vedado durante a operação de envolvimento. Para se impedir que uma "cauda" fique pendente no filme a partir da bobina, em operações conhecidas a causa pode ser manualmente embutida no filme enrolado para impedir que a cauda interfira com o movimento do veículo e para impedir o desenrolar do filme. Outros dispositivos são conhecidos para vedar a cauda à bobina. Enquanto isso pode ser eficiente, existe a oportunidade de o filme se soltar, comprometendo, assim, a integridade do envoltório.
De acordo, existe a necessidade de se criar um sistema e método para prender, cortar e vedar a cauda do filme. Desejavelmente, tal sistema pode realizar essa operação enquanto uma bobina está na máquina de envolvimento. Mais desejavelmente, tal sistema e método prendem a cauda do filme proveniente do veículo e impede que o filme deslize e se solte da bobina. Ainda mais preferivelmente, tal sistema e método são utilizados para prender o filme entre si e os veículos, vedar o filme na bobina e cortar o filme entre a bobina e si mesmos. Isso mantém o filme (dos veículos) na extremidade do ciclo de envolver para reduzir o tempo e o trabalho necessários para se garantir que uma operação de envolvimento subsequente seja realizada sem um trabalho indevido.
Breve Sumário da Invenção
Um sistema de prender, cortar e vedar uma parte traseira de filme é configurado para uso em um aparelho de envolvimento para envolver um item associado. O aparelho de envolvimento possui um trilho oval orientado verticalmente e que pode ser aberto para mover para dentro e para fora do item associado. O aparelho de envolvimento inclui um veículo configurado para realizar o movimento ao longo de uma periferia interna do trilho. Um material de envolvimento, tal como um filme, é distribuído a partir do veículo para envolver o item.
O sistema de prender, cortar e vedar a parte traseira de filme do aparelho de envolvimento inclui um braço de prendedor que move para dentro e para fora de um plano definido pelo filme sendo enrolado em torno do item. O braço de fixação também possui um elemento de vedação para entrar em contato e vedar uma parte de extremidade livre do filme em uma parte do filme enrolada em torno do item. O braço de fixação inclui um prendedor para prender o filme quando a extremidade livre do filme é vedada na parte do filme já enrolada em torno do item. O prendedor também inclui um cortador para cortar a parte de extremidade livre do filme a partir da parte vedada no filme enrolada em torno do item. O prendedor prende o filme para uma operação de envolvimento de bobina subsequente.
Um segundo carrinho está presente para mover o braço de fixação verticalmente na direção de e para longe do item, dentro ou em paralelo ao plano definido pelo filme sendo enrolado em torno do item. Adicionalmente, um terceiro carrinho pode mover o braço de fixação horizontalmente na direção de e para longe do item, dentro ou em paralelo ao plano definido pelo filme sendo enrolado em torno do item.
Breve Descrição das Várias Vistas dos Desenhos
Os benefícios e vantagens da presente invenção serão mais prontamente aparentes aos versados na técnica relevante após a revisão da descrição detalhada a seguir e dos desenhos em anexo, nos quais:
A figura 1 é uma vista lateral de um aparelho de envolvimento possuindo um sistema de vedação de parte traseira de filme de acordo com os princípios da presente invenção, o trilho do sistema de vedação no lugar em um centro de uma bobina;
A figura 2 é uma vista parcial ampliada do topo do aparelho da figura 1;
A figura 3 é uma vista superior do aparelho de envolvimento ilustrando a localização do sistema de vedação;
A figura 4 é uma vista longitudinal ao longo do sistema de envolvimento na bobina na máquina de envolvimento, como visualizada a partir do lado esquerdo da figura 1;
A figura 5 é uma vista similar à figura 4 ilustrando o braço do sistema de envolvimento na posição estendida;
A figura 6 é uma vista superior do braço da figura 5; e
A figura 7 é uma vista do braço similar à figura 5 ilustrando a mandíbula de fixação em linhas tracejadas na posição aberta e em linhas sólidas na posição fechada.
Descrição da Invenção
Enquanto a presente invenção é suscetível à modalidade nas várias formas, é ilustrado nas figuras e será doravante descrita uma modalidade atualmente preferida com a compreensão de que a presente descrição deve ser considerada uma exemplificação da invenção e não deve limitar a invenção à modalidade específica ilustrada.
Com referência às figuras e em particular à figura 1, é ilustrado um aparelho de en-volvimento ou máquina 10 possuindo um sistema de vedação de parte traseira de filme 12 e realizando um método para a vedação de parte traseira de filme consubstanciando os princípios da presente invenção.
A máquina 10 inclui um trilho 14 possuindo um formato geralmente oval. Uma parte inferior 16 do trilho 14 está em cantilever quando um braço de trilho 18 é aberto. Uma extremidade (ou braço de trilho 18) do oval é articulada oposta à base (com a articulação 20 perto do topo do trilho 14) para permitir que o trilho 14 seja aberto para mover o trilho para dentro e para fora da abertura E da bobina C. Quando fechado, o braço de trilho 18 alinha com a parte inferior 16 do trilho 14. O interior ou a periferia interna 15 do trilho 14, dessa forma, define o trilho substancialmente contínuo 14. O trilho 14 move para cima e para baixo para acomodar bobinas C de diâmetros diferentes.
Um veículo 22 é configurado para realizar o movimento ao longo da periferia interna 15 do trilho 14 na direção indicada pela seta em 24. O veículo 22 inclui um acionador ou trator 26 e um ou mais carros ou reboques de distribuição de filme F 28 que são puxados pelo trator 26. Os reboques 28 podem distribuir filmes poliméricos, tecido ou elemento de envolvimento similar, coletivamente referidos como filme ou filmes F.
A máquina 10 pode incluir um sistema de mudança (não ilustrado) para permitir a remoção do veículo 22 do trilho 14 e substituir o veículo 22 por um veículo pronto, em espera ou substituto 22 com o trilho 14 no lugar na abertura E da bobina C. Tal sistema de mudança é descrito no pedido de patente publicado mencionado acima de Albert et al., U.S. Pub No. 2008-0168643.
Durante a mudança da bobina C, é necessário se cortar o filme F e se prender o filme F de modo a não "soltar" a parte traseira 29 do filme F que é fixada ao veículo 22 quando da preparação para iniciar um ciclo de envolvimento subsequente. Adicionalmente, uma "segunda" parte traseira (da bobina C) é desejavelmente vedada à bobina C para impedir que o filme F se solte da bobina C. O presente sistema de vedação de parte traseira de filme 12 realiza as operações de corte, fixação e vedação. Como ilustrado na figura 3, o sistema 12 é montado na máquina de envolvimento 10 no lado 30 da máquina 10. Uma estrutura 32 é montada em torno do trilho superior da máquina 10. Um primeiro carrinho principal 34 é montado na estrutura 32 para mover horizontalmente ao longo da estrutura 32 na direção de e para longe da bobina C (na mesma direção de percurso que o veículo). O movimento é realizado por um cilindro de carrinho principal 36 (tal como um cilindro hidráulico). Outros acionadores podem ser utilizados como será reconhecido pelos versados na técnica.
O carrinho principal ou primeiro carrinho 34 transporta um trilho vertical 38 e um segundo carrinho (ou vertical) 40 move verticalmente (para cima e para baixo) no trilho vertical 38. O movimento do carrinho vertical 40 é realizado por um cilindro de carrinho vertical 42, tal como um cilindro hidráulico, mas novamente, outros acionadores podem ser utilizados como será reconhecido pelos versados na técnica.
Um trilho de fixação 44 é transportado no carrinho vertical (segundo) 40 e um carrinho de fixação (também referido aqui como um "terceiro carrinho") 46 move horizontalmente ao longo do trilho de fixação 44 para dentro e para fora do plano PM (ver figura 3) do trilho de veículo 14. Essencialmente, o carrinho de fixação 46 move para dentro e para fora do percurso do filme F à medida que envolve a bobina C. O movimento do carrinho de fixação 46 é realizado por um cilindro de carrinho de fixação 50, tal como um cilindro hidráulico, mas novamente, outros acionadores podem ser utilizados como será reconhecido pelos versados na técnica.
Com referência á figura 7, o carrinho de fixação 46 é formado como uma mandíbula 52 e possui um conjunto de prendedor/cortador/vedador 54 montado no mesmo. Uma parte do conjunto de prender/cortar/vedar 54 é transportada em um braço de fixação 56 que arti- cuia como observado na figura 7 entre um estado aberto (o braço de fixação 56 articulado para cima) e um estado fechado ou preso (o braço de fixação 56 articulado para baixo). O movimento do braço de fixação 56 é realizado por um cilindro de braço de fixação 58, tal como um cilindro hidráulico, mas outros acionadores podem ser utilizados como será reconhecido pelos versados na técnica.
Uma lâmina 60 dentro do braço de fixação 46 é configurada para mover (em um movimento alternado) na direção do filme preso F, para cortar o filme F. O movimento da lâmina 60 é realizado pelos cilindros de acionamento de lâmina 62, tal como um cilindro pneumático ou similar. Outros acionadores podem ser utilizados como será reconhecido pelos versados na técnica.
Uma barra de vedação 64 é montada no conjunto de prender/cortar/vedar 54 adjacente ao braço de fixação 56. A barra de vedação 64 é um elemento de aquecedor elétrico que é utilizado para aquecer (e vedar) o filme F em si mesmo.
Uma sequência operacional típica é como se segue. Uma operação de envolvimento foi completada - os veículos 22 estão em uma posição de origem (como observado na figura 1) e o filme F ainda é fixado aos veículos 22 e bobina C. O sistema de vedação de parte traseira 12 está na posição de origem com o primeiro carrinho principal 34 retraído (movido na direção dos veículos 22), o carrinho vertical 40 abaixado e o carrinho de fixação 46 retraído (para longe da bobina C). O braço de fixação 56 está na posição aberta.
O carrinho de fixação 46 move para dentro na direção do centro da bobina C (como indicado pela seta em 72) de modo que o filme F seja disposto dentro da mandíbula de fixação (com a mandíbula aberta). O cilindro do primeiro carrinho principal 36 é acionado para mover o primeiro carrinho principal 34 (e, dessa forma, o braço de fixação 56) na direção da bobina C como indicado pela seta em 66. Um sensor 68, tal como um sensor de proximidade fotoelétrico, localizado no conjunto de prender/cortar/vedar 54 (em uma presente modalidade localizada no trilho vertical 38) percebe quando o braço de fixação 56 está perto da borda da bobina C. Isso também posiciona a barra de vedação 64 em torno da borda da bobina C e um comutador de limite 70 logo dentro do orifício da bobina C (o comutador de limite 70 está logo abaixo da barra de vedação 64).
O carrinho vertical 40 (o segundo carrinho) move para cima até que o comutador de limite contate a borda interna da bobina C. Isso posiciona a barra de vedação 64 na localização adequada para vedação.
O primeiro carrinho principal 34 move para dentro na direção da bobina C de modo que a barra de vedação 64 contate a bobina C (na verdade, contate o filme F na bobina C) e comprima a parte traseira do filme 29 no filme F (que é enrolado em torno da bobina C). Um transdutor de pressão (não ilustrado) pode ser utilizado para determinar que uma pressão adequada foi alcançada. O braço de fixação 56 então fecha para manter o filme F no braço de fixação 56 e uma barra de vedação 64 é acionada (corrente é suprida para a barra de vedação 64) para vedar a parte traseira do filme 29 ao filme F que é enrolado em torno da bobina C. Isso veda a parte traseira 29 da bobina C.
Depois da vedação da parte traseira 29 à bobina C, os cilindros de corte 62 são acionados para cortar a parte traseira do filme 29 da bobina C. A lâmina 60 é posicionada entre a barra de vedação 64 e o braço de fixação 56 de modo que a bobina enrolada C seja então separada do braço de fixação 56, mas o filme F (proveniente dos veículos 22) perma-nece preso ao braço de fixação 56.
O carrinho principal 34 se retrai (move para longe da bobina C), o carrinho vertical 40 abaixa e o carrinho de fixação 46 move para fora do plano do trilho da máquina 14. A bobina C pode então ser removida da máquina de envolvimento 10 e uma nova bobina C colocada na máquina 10 para envolvimento. Será apreciado que o filme F permaneceu preso no braço de fixação 56, e, dessa forma, a máquina de envolvimento 10 pode começar a envolver uma nova bobina C, com o filme F preso, para realizar o envolvimento adequado da bobina C. Visto que o filme F é mantido pelo braço de fixação 56, o filme F não deslizará da bobina C à medida que se inicia o envolvimento.
As vantagens do sistema de prender, cortar e vedar a parte traseira do filme 12 serão apreciadas pelos versados na técnica. O sistema de vedação 12 prende a extremidade livre ou parte traseira do filme protetor F cobrindo uma bobina C de material, tal como uma folha de alumínio ou aço, enquanto a bobina C está na máquina de envolvimento 10. O presente sistema 10 impede que o filme F deslize e desenrole da bobina C, prendendo efetivamente o filme F entre o braço de fixação 56 e o veículo 22, vedando o filme F à bobina C, e cortando o filme F entre a bobina Ceo braço de fixação 56. A manutenção do filme F (do veículo 22) na extremidade do ciclo de envolvimento reduz o tempo e o trabalho necessários para se garantir que uma operação de envolvimento subsequente seja realizada sem trabalho indevido.
Todas as patentes referidas aqui são incorporadas por referência, caso isso seja ou não especificamente realizado dentro do texto dessa descrição.
Na presente descrição, os termos "um", "uma", "o", "a" devem incluir ambos o sin-gular e o plural. Inversamente, qualquer referência aos itens no plural deve, onde adequado, incluir o singular.
A partir do acima exposto será observado que inúmeras modificações e variações podem ser realizadas sem se distanciar do verdadeiro espírito e escopo dos conceitos novos da presente invenção. Deve-se compreender que nenhuma limitação com relação às modalidades específicas ilustradas é pretendida ou deve ser inferida. A descrição deve cobrir todas as ditas modificações que se encontram dentro do escopo das reivindicações.