CH661020A5 - Macchina per il riempimento di sacchetti con un liquido e la loro termosaldatura. - Google Patents

Description

La presente invenzione ha per oggetto una macchina per il riempimento di sacchetti con un liquido e la loro sigillatura, per termosaldatura.

La macchina in oggetto si presta ad essere vantaggiosamente utilizzata per il riempimento di sacchetti in materia plastica, internamente sterili, con acqua potabile o altre bevande nutrienti da distribuire in zone sinistrate da catastrofi (terremoti, alluvioni, ecc.) onde evitare le epidemie dovute alla raccolta di detti liquidi in recipienti inquinati.

Come bevande nutrienti si accennano a quelle ottenute sciogliendo in acqua potabile del latte in polvere, dei succhi di frutta ecc. adatte per l'alimentazione dei bambini.

Sono note macchine per il riempimento di sacchetti con un liquido, in particolare con acqua potabile, bevande nutrienti e la loro sigillatura per termosaldatura, da usare per la commercializzazione di detti prodotti. Si vedano a questo proposito i brevetti svizzeri depositati a nome «Centra Anstalt di Vaduz» no. 386 912 - 396 747 - 398 426 - 416 067 e ideate dallo stesso inventore della presente invenzione.

Queste macchine note comprendono una tavola ruotante, attorno alla quale sono distribuite numerose stazioni di dosatura del liquido e altrettante stazioni di termosaldatura dei sacchetti riempiti.

Tutto ciò allo scopo di aumentare la produzione giornaliera di sacchetti riempiti e sigillati, dato l'enorme numero di sacchetti richiesti giornalmente dai consumatori.

La macchina secondo forme preferite della presente invenzione, può presentare al contrario una sola stazione di dosatura, o un numero limitatissimo di stazioni di dosatura del liquido e una sola stazione di termosaldatura, o un numero limitatissimo di stazioni di termosaldatura, corrispondente a quello delle stazioni di dosatura, pur ottenendo la stessa produzione di sacchetti riempiti e sigillati.

Essa dunque risulta estremamente più semplice delle macchine note, meno costosa, meno ingombrante e facile da manovrare anche da parte di persone inesperte.

L'apertura del sacchetto rappresenta il maggior problema, in quanto i lembi trattenuti dalle ganasce mediante il vuoto, sono pure reciprocamente trattenuti al loro interno per aderenza. Per poter aprire i lembi del sacchetto bisogna agire all'inizio con velocità minima, per dare il tempo all'aria di entrare fra i lembi del sacchetto. Questa velocità iniziale non deve sorpassare il valore di 1 mm al secondo.

Se l'azionamento delle ganasce venisse effettuato con un comune cilindro ad aria compressa alla velocità di 1 mm/sec occorrerebbero 24 secondi per l'apertura completa del sacchetto.

La macchina secondo la presente invenzione realizza lo scopo suddetto in quanto è caratterizzata da congegni atti a comandare le ganasce atte a trattenere pneumaticamente i lembi superiori del sacchetto in modo da aprire il sacchetto vuoto dapprima lentamente, evitando il distacco dei lembi superiori del sacchetto durante la sua apertura, e da operare poi rapidamente, la successiva operazione di chiusura del sacchetto riempito, e da ciò che detti congegni atti a comandare dette ganasce di trattenuta dei lembi del sacchetto per la apertura e per la termosaldatura sono costituiti da un levismo a ginocchiera.

I disegni allegati rappresentano tre preferite forme di realizzazione della macchina in oggetto, forme non limitative nè vincolative: una macchina completamente automatica, una semiautomatica e una con comando manuale.

La figura 1 rappresenta, in vista laterale parzialmente sezionata, i congegni di dosatura e termosaldatura della macchina in oggetto, comuni a tutte le forme di realizzazione rappresentate.

La figura 2 è un diagramma illustrante il comportamento del levismo a ginocchiera comandante le ganasce di termosaldatura, levismo comune a tutte e tre le forme di realizzazione rappresentate.

La figura 3 è la vista frontale della prima forma di realizzazione della macchina, completamente automatica.

La figura 4 è un particolare della figura 3.

La figura 5 è la sezione trasversale schematica di un sacchetto termosaldato alla sua base.

La figura 6 è la vista laterale di una seconda forma di rea5

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lizzazione della macchina in oggetto, lavorante semiautomaticamente.

La figure 7 è la vista laterale della terza forma di realizzazione della macchina in oggetto, lavorante con comandi azionati manualmente.

Le figure 8, 9, 10 sono dei particolari della macchina secondo la fig. 7.

Con riferimento alle figure 1 e 3, la macchina, completamente automatica, comprende il cilindro dosatore 1 del liquido del quale si vogliono riempire i sacchetti, in particolare acqua potabile.

Alla base del cilindro dosatore 1 è disposto il cassetto di distribuzione 2 azionato dalla leva a squadra 3.

Il liquido, in particolare l'acqua, arriva dal condotto 4 e quando il cassetto 2 è tutto spostato a destra, stando al disegno, esso penetra attraverso l'apertura 5 del cassetto nel cilindro dosatore 1 riempiendolo fino al livello prefissato.

Quando invece il cassetto 2 è spostato a sinistra, il liquido scende attraverso il tubo 6 e si scarica nel sottastante sacchetto i cui lembi superiori 16', 16' ' (fig. 5) sono trattenuti dalle ganasce 17, 18. La ganascia 18 è comandata dal levismo a ginocchiera 10, 11, 12.

Detto levismo a ginocchiera costituisce la parte fondamentale della macchina della presente invenzione.

Esso comprende (si confronti anche con il diagramma di fig. 2), le due leve 11 e 12 imperniate in 13. La leva 12 è imperniata sul perno fisso 14, mentre la leva 11 è sul perno 15 solidale alla ganascia mobile 18. A ganasce chiuse le due leve 11 e 12 si trovano sulla stessa linea A-B (fig. 2). Spostando il tirante 10 verso il basso (sia manualmente che meccanicamente) il perno 15 e di conseguenza la ganascia 18, si sposteranno con legge co-sinussoidale. Come è visibile in fig. 2 lo spostamento «Si» delle ganasce quando il perno 13 è nella posizione 13' è piccolissimo (apertura del sacchetto), mentre lo spostamento «S2» delle stesse quando il perno 13 è prossimo alla posizione 13" è molto grande (fase finale dell'apertura del sacchetto), a parità di spostamento angolare «ALFA».

L'apertura lenta iniziale impedisce il distacco dei lembi 16' e 16' ' delle ganasce 17 e 18, dando il tempo sufficiente all'aria di entrare fra i lembi interni del sacchetto, cosicché essi rimangono attaccati per effetto del vuoto alle ventose delle ganasce 17 e 18.

Al disopra delle ganasce a ventosa 17 e 18 sono disposte le ganasce di termosaldatura a filo caldo 7 e 8. La ganascia di saldatura 8 è solidale con la ganascia a ventosa mobile 18 mentre la ganascia di saldatura 7 è mobile rispetto alla ganascia a ventosa 17, che è fissa. La ganascia di saldatura 7 è azionata dal cilindro ad aria compressa 40 (fig. 6).

L'apertura rapida successiva permette di iniziare, senza inutile attesa, il ciclo di riempimento e di termosaldatura e conseguentemente di aumentare la produzione oraria di sacchetti riempiti e termosaldati.

Con riferimento alle figg. 3, 4, la macchina completamente automatica comprende, di fianco al cilindro dosatore 1, una bobina 18 dalla quale si svolge un nastro tubolare continuo da cui vengono ricavati i sacchetti.

Le varie operazioni che vengono compiute successivamente sono le seguenti:

1) Il motore 21, provvisto di freno, riceve un impulso di corrente da un temporizzatore (non rappresentato) per determinare l'avanzamento del nastro tubolare 19 per una lunghezza pari a quella del sacchetto che si vuole realizzare, lunghezza dipendente dalla durata dell'impulso di corrente suddetto. Alla fine dell'avanzamento del sacchetto, la ventosa trasportatrice 26 si chiude contro il fermo 27. Contemporaneamente viene fatto il vuoto nella ganascia 26 che attira il lato 16' del sacchetto sottostante 16 (fig. 5).

2) La ganascia termosaldante 24 viene spinta contro la ganascia termosaldante 25 ed avviene la saldatura del fondo 16'" del sacchetto sovrastante.

3. Viene quindi effettuato il taglio orizzontale del sacchetto inferiore, mediante la lama 20.

4) La ganascia 26 trattenente il lembo 16' del sacchetto inferiore per effetto del vuoto, si stacca ora dal fermo 27 e si sposta lateralmente disponendosi sotto il cilindro dosatore 1 posto a sinistra della macchina stando alla figura 3.

5) Sempre a sinistra della macchina, cioè sotto il cilindro dosatore 1, la ganascia 26 viene spinta contro la ganascia 17, il vuoto in 26 viene annullato, il lembo 16' del sacchetto resta libero, mentre il lembo 16' ' rimane aderente alla ventosa 27 della ganascia 17. La ganascia 26 ritorna sotto ai rulli. La ginocchiera viene azionata dal tirante 10, in modo da spingere la ganascia a ventosa 18, contro la ganascia a ventosa 17, dove il sacchetto 16 è trattenuto dal vuoto. Quando la ganascia a ventosa 18 si trova a contatto con il lembo 16' viene azionato il vuoto, così che il lembo 16' sia trattenuto dalla ganascia a ventosa mobile 18, mentre il labbro 16' ' viene trattenuto dalla ganascia a ventosa fissa 17.

Da questo momento, agendo sia manualmente che meccanicamente sul tirante 10, la ganascia a ventosa mobile 18 si apre con accelerazione a legge cosinussoidale, aprendo di conseguenza il sacchetto 16.

6) Il cilindro 1 si abbassa (fig. 8) e si effettua la fase di riempimento del sacchetto col liquido contenuto nel cilindro 1, poi il cilindro 1 sale.

7) Avviene la termosaldatura del sacchetto mediante le ganasce termosaldanti 7 e 8 (fig. 7).

8) La ganascia a ventosa 18 si apre, il vuoto cessa e il sacchetto pieno cade in un apposito recipiente.

9) Durante il riempimento del sacchetto viene preparato un altro sacchetto, così che appena la ganascia 17 si apre, e il sacchetto pieno cade, la ventosa 26 porta un altro sacchetto vuoto sotto il cilindro facendolo aderire alla ganascia a ventosa 17, e il ciclo si ripete.

In fig. 6 è rappresentata una variante della macchina ora illustrata, nel senso che essa è semi-automatica, cioè priva del nastro tubolare 19 e dei congegni che lo fanno avanzare, termo-saldare e tagliare.

I sacchetti già preformati vengono quindi applicati a mano alle ganasce a ventosa 17 e 18.

La ganascia 18 si muove sempre tramite il levismo a ginocchiera illustrato in fig. 1 ottenendo l'apertura lenta e le successive operazioni rapide come prima spiegato.

Nelle figure 7, 8, 9 e 10 è rappresentata una macchina secondo l'invenzione, ancora più semplice, cioè azionata a mano.

Premendo il pedale 34 si determina sempre tramite il levismo a ginocchiera 10, 11, 12 con accelerazione a legge cosinussoidale, l'apertura del sacchetto.

Anche in questo caso il sacchetto viene introdotto a mano fra le ganasce 17 e 18.

La termosaldatura dei lembi 16', 16' ' del sacchetto (fig. 5) viene ottenuta azionando la leva 32 (fig. 10).

Per maggior chiarezza le operazioni da svolgere sono:

1) premendo il pedale 34 si apre la ganascia a ventosa 18;

2) si appoggia il sacchetto a detta ganascia a ventosa 18;

3) si rilascia il pedale, la ganascia a ventosa 18 si chiude, il sacchetto viene trattenuto fra le due ganasce a ventosa 17, 18;

4) manualmente si apre il rubinetto che mette in comunicazione il vuoto sulle due ganasce a ventosa 17 e 18, cosicché i lembi del sacchetto vengono aspirati dalle stesse;

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5) si preme il pedale 34, si riapre la ganascia 18, e il sacchetto viene aperto;

6) si abbassa la leva 31', azionando il levismo 31 il cilindro 1 si abbassa, le leva 3 appoggiandosi al fermo 39 apre il cassetto 2, e il liquido scende nel sacchetto 16;

7) si alza la leva 3, alzando di conseguenza il cilindro 1. La leva 3 appoggiandosi al fermo 38 chiude la comunicazione fra il cilindro 1 e il tubo 1' e apre la comunicazione fra l'entrata del liquido e il cilindro, in modo da riempirlo;

8) si rilascia il pedale 34; la ganascia a ventosa 18 si chiude;

9) spingendo la leva 32 si spinge la ganascia di saldatura 7, e contemporaneamente si aziona un interruttore (non rappresentato) che dà l'impulso di corrente per la saldatura;

5 10) si preme il pedale 34 le ganasce si aprono, il sacchetto cade e il ciclo ricomincia.

La forma dei vari congegni potrà naturalmente variare nel senso che congegni di tipo noto potranno essere sostituiti da congegni noti equivalenti, senza uscire dall'ambito di protezio-ìo ne del brevetto.

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3 fogli disegni

Claims (5)

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1. Macchina per il riempimento di sacchetti con un liquido e la loro sigillatura, comprendente:

a) mezzi dosatori del liquido (1)

b) ganasce (17, 18) atte a trattenere pneumaticamente i lembi superiori del sacchetto in modo da poterlo aprire, riempire, chiudere e sigillare termicamente e scaricare per gravità;

caratterizzata da congegni (10, 11, 12) atti a comandare dette ganasce in modo da aprire il sacchetto vuoto dapprima lentamente, evitando il distacco dei lembi superiori del sacchetto durante la sua apertura e da operare dapprima rapidamente la successiva operazione di chiusura del sacchetto riempito, e da ciò che detti congegni atti a comandare dette ganasce di trattenuta dei lembi del sacchetto per la apertura e termosaldatura (18, 8) sono costituiti da un levismo a ginocchiera (10, 11, 12).

2. Macchina secondo la rivendicazione 1, completamente automatica comprendente la confezione dei sacchetti, caratterizzata da un cilindro dosatore (1, fig. 3) del liquido, alla cui base è disposto un cassetto di distribuzione (2, fig. 1) azionato con il levismo a ginocchiera (10, 11, 12, fig. 8) che comanda la ganascia di trattenuta a ventosa (18) per l'apertura e chiusura del lembo del sacchetto sulla quale è fissata la ganascia (8) per la termosaldatura dei lembi (16', 16' ' fig. 5) del sacchetto (16); di fianco a detto cilindro dosatore (1) essendo disposta una bobina (18' fig. 3) dalla quale si svolge un nastro tubolare (19) continuo in materia plastica da cui vengono ricavati i sacchetti; un motore (21) di azionamento di detto nastro tubolare (19) ricevendo un impulso di corrente, tramite un temporizzatore, per una durata dipendente dalla lunghezza del sacchetto; ganasce con ventose di apertura e trattenuta (26, 27, fig. 4) dei lembi (16' e 16") del sacchetto vuoto, ganasce di termosaldatura (24, 25) del fondo del sacchetto precedente, essendo previste mobili in collaborazione con un congegno di taglio (20) del nastro tubolare, e dei mezzi di trasporto automatico del sacchetto così ottenuto sotto il cilindro dosatore (1) per il suo riempimento e la sua termosaldatura.

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RIVENDICAZIONI

3. Macchina secondo la rivendicazione 1, semiautomatica con applicazione manuale dei lembi del sacchetto sulle ganasce di trattenuta, caratterizzata (fig. 1) da un cilindro dosatore (1) del liquido, alla cui base è disposto un cassetto di distribuzione (2) azionato con il levismo a ginocchiera (10, 11, 12 fig. 8) che comanda la ganascia (18) di apertura e chiusura sulla quale è fissata la ganascia (8) per la termosaldatura dei lembi (16', 16' ' fig. 5) del sacchetto (16).

4. Macchina secondo la rivendicazione 1, azionata manualmente (figg. 7, 8, 9), caratterizzata da un cilindro dosatore (1) del liquido, da un levismo (31) comandante un cassetto di distribuzione (2) alla base del cilindro, da un pedale (34) azionante, tramite detto levismo a ginocchiera (10, 11, 12 fig. 8), la ganascia (18) di apertura e chiusura dei lembi del sacchetto sulla quale è fissata la ganascia (8) per la termosaldatura dei lembi (16', 16' ' fig. 5) del sacchetto (16) presentato a mano sotto dette ganasce e da una leva azionata a mano (32), che comanda la ganascia (7) che determina la termosaldatura di detti lembi.

5. Utilizzazione della macchina secondo una delle rivendicazioni da 1 a 4 per il riempimento di sacchetti in materia plastica sterilizzata con acqua potabile o altre bevande nutriente da distribuire in zone sinistrate da catastrofi o altre situazioni di emergenza.