IT201800002628A1 - Macchina e metodo per il riempimento di cartucce per generatori di aerosol. - Google Patents
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Description
DESCRIZIONE
dell'invenzione industriale dal titolo:
"Macchina e metodo per il riempimento di cartucce per generatori di aerosol"
La presente invenzione rientra nel settore tecnico dei generatori di aerosol. In particolare, l’invenzione attiene ad una macchina riempitrice di cartucce per generatori di aerosol e ad un metodo di riempimento di cartucce per generatori di aerosol.
Per generatori di aerosol di intendono quei dispositivi ad uso personale che erogano un gas in cui sono sospese particelle liquide o solide. Tali generatori di aerosol sono largamente utilizzati da anni nell’industria farmaceutica (ad esempio come inalatori per medicinali), ed altresì, più recentemente, nell’industria del tabacco (in particolare per le sigarette elettroniche).
I generatori di aerosol comprendono una cartuccia (ovvero un piccolo contenitore od una fiala) riempita con un prodotto da erogare. A seconda del caso, la cartuccia può comprendere anche altri elementi quali, ad esempio, un substrato assorbente (se la cartuccia è riempita con un prodotto liquido), o un canale di passaggio di aria, o, nel caso specifico delle sigarette elettroniche, uno stoppino con una resistenza, o altri elementi ancora.
La cartuccia ha solitamente uno sviluppo prevalentemente longitudinale e può avere, ad esempio, una sezione circolare, ovale o rettangolare. Ai fini del riempimento, in corrispondenza di una relativa estremità, la cartuccia comprende una o più aperture disposte simmetriche o asimmetriche rispetto all’asse della cartuccia stessa.
Per la produzione di tali generatori di aerosol le cartucce vengono riempite con il prodotto da erogare mediante macchine automatiche.
Una macchina riempitrice di cartucce per generatori di aerosol di tipo noto comprende ad esempio una cinghia provvista di sedi per ricevere le cartucce e per convogliare le cartucce lungo un percorso di trasferimento. La macchina comprende, inoltre, una pluralità di teste di riempimento, disposte al disopra della cinghia e comprendenti corrispondenti ugelli erogatori per riempire con un prodotto le cartucce convogliate dalla cinghia.
La macchina riempitrice sopradescritta presenta, tuttavia, alcuni inconvenienti. Come sopra detto, le cartucce per generatori di aerosol hanno la relativa apertura di piccole dimensioni o comunque parzialmente occlusa da altri componenti. Pertanto, il relativo riempimento risulta complicato; nel dettaglio, le macchine di arte nota non garantiscono la precisione necessaria a questo tipo di operazioni. Di conseguenza, non solo il riempimento di alcune cartucce non va a buon fine e si verificano numerosi scarti che incidono sulla produttività complessiva della macchina, ma, oltre a ciò, la zona di riempimento risulta particolarmente sporca a causa del prodotto che non giunge correttamente all’interno delle cartucce.
Scopo della presente invenzione è quello di superare i sopracitati inconvenienti. Tale scopo è raggiunto proponendo una macchina riempitrice di cartucce per generatori di aerosol ed un metodo di riempimento di cartucce per generatori di aerosol in accordo con le rivendicazioni allegate.
Grazie all’invenzione, l’operazione di riempimento delle cartucce risulta particolarmente precisa: sono evitati, quindi, numerosi sprechi che si verificavano in arte nota dovuti alle operazioni di riempimento che non andavano a buon fine, a vantaggio della produttività complessiva; inoltre risultano eliminati o comunque sensibilmente ridotti i costi correlati a tali sprechi, nonché la presenza di prodotto indesiderato dovuto ad un mancato riempimento.
Ulteriori vantaggi saranno meglio resi evidenti nella trattazione che segue, con l’ausilio delle tavole di disegno allegate, nelle quali:
- la Figura 1 è una vista prospettica di una macchina riempitrice di cartucce per generatori di aerosol secondo l’invenzione, in accordo con una prima forma di realizzazione;
- la Figura 2 è una vista prospettica di una macchina riempitrice di cartucce per generatori di aerosol secondo l’invenzione, in accordo con una seconda forma di realizzazione;
- la Figura 3 è una vista prospettica di un sistema di assemblaggio e riempimento secondo la presente invenzione;
- la Figura 4A e la figura 4B sono due viste prospettiche e schematiche di due cartucce per generatori di aerosol di differente tipologia;
- la Figura 5A e la Figura 5B sono due viste in pianta, ingrandite, di due cartucce C per generatori di aerosol di differente tipologia.
Con riferimento alle figure 1-3, è stata indicata con il riferimento numerico 1 una macchina riempitrice di cartucce C per generatori di aerosol in accordo con la presente invenzione. Come già detto precedentemente, tali cartucce C possono essere utilizzate nel settore farmaceutico (per dispositivi che erogano medicinali) o nel settore del tabacco (per le sigarette elettroniche).
Una cartuccia C (illustrata con due viste prospettiche schematiche alle figure 4A e 4B, in due diversi esempi, e con due viste dall’alto, ingrandite, alle figure 5A e 5B, secondo due differenti esempi) ha generalmente un asse H di sviluppo longitudinale ed un corpo contenitore B definito da pareti laterali L e da un fondo F. Dalla parte opposta rispetto al fondo F è presente un’estremità E con una zona aperta A in corrispondenza della quale è consentito l’accesso all’interno della cartuccia C, ed una zona almeno parzialmente occlusa O in corrispondenza della quale è impedito l’accesso all’interno della cartuccia C. L’asse H di sviluppo longitudinale passa per la suddetta estremità E e per il fondo F.
In particolare, per zona aperta A dell’estremità E si intende una zona accessibile ai fini del riempimento della cartuccia C, mentre per zona almeno parzialmente occlusa O si intende una zona in corrispondenza della quale l’accesso all’interno della cartuccia C ai fini del riempimento risulta impedito od ostacolato. Nel dettaglio, come già anticipato nella parte introduttiva della presente trattazione, la zona almeno parzialmente occlusa O può essere determinata, ad esempio, dalla presenza di alcuni componenti V predisposti entro la cartuccia C (ad esempio, come già detto, un substrato assorbente, un canale di passaggio di aria, uno stoppino con una resistenza, ecc.). Si faccia riferimento alla figura 5A, dove è visibile, dall’alto, una cartuccia C di questo tipo (in particolare una cartuccia C per una sigaretta elettronica) ed alla figura 4A, dove è stata rappresentata una vista schematica e prospettica di un’altra cartuccia C di questo tipo.
Secondo un ulteriore esempio, illustrato in maniera schematica in figura 4B, la zona almeno parzialmente occlusa O può essere determinata da una parete P stessa della cartuccia C, disposta in corrispondenza della citata estremità E, opposta al fondo F. In altre parole, in questo caso, l’apertura della cartuccia C può essere disposta asimmetrica rispetto all’asse H longitudinale della cartuccia C stessa, e/o può avere un profilo irregolare, oppure ancora possono essere presenti una o più zone aperte A di piccole dimensioni. Con riferimento alla figura 5B, che è rappresentata, dall’alto, una cartuccia C a sezione sostanzialmente rettangolare con due zone aperte A di ridotte dimensioni disposte asimmetriche rispetto all’asse H longitudinale della cartuccia C.
Nelle figure 1-3 è stata indicata con il riferimento numerico 1 una macchina riempitrice di cartucce C per generatori di aerosol secondo la presente invenzione.
Sempre con riferimento alle figure 1-3 allegate, le cartucce C sono trasportate lungo tutta la macchina 1 all’interno di contenitori di supporto G, anche detti godet, che sono previsti per prodotti instabili e/o di ridotte dimensioni. Resta chiaro che le cartucce C possono percorrere, in accordo ad una variante non illustrata, tutta la macchina 1 anche in assenza di tali contenitori di supporto G, prevedendo gli accorgimenti opportuni. Pertanto, nella trattazione che segue, quando si parlerà di operazioni compiute sulle cartucce C si intenderà, genericamente, sia operazioni direttamente eseguite sulle cartucce C, sia operazioni eseguite sui contenitori di supporto G alloggianti le cartucce C.
La macchina 1 riempitrice comprende: un gruppo di convogliamento 3, 4, 5 disposto per convogliare le cartucce C lungo un percorso di trasferimento T, ed almeno una prima testa di riempimento 2 disposta lungo il percorso di trasferimento T e comprendente almeno un ugello erogatore 20 per riempire con un prodotto le cartucce C convogliate dal gruppo di convogliamento 3, 4, 5 lungo il percorso di trasferimento T.
In particolare, il gruppo di convogliamento 3, 4, 5 comprende una guida 3 che definisce un percorso chiuso (ad esempio sostanzialmente ellittico, ovale o rettangolare) e che è disposta almeno parzialmente lungo il percorso di trasferimento T, in modo che la prima testa di riempimento 2 sia disposta in corrispondenza di un primo tratto 31 della guida 3 (preferibilmente al disopra del primo tratto 31 della guida 3).
Inoltre, il gruppo di convogliamento 3, 4, 5 comprende una pluralità di unità mobili 4, scorrevoli lungo la guida 3 in maniera indipendente tra loro e provviste di mezzi per ricevere e trattenere le cartucce C (ad esempio pinze o simili, non visibili nelle figure allegate) eventualmente alloggiate in un contenitore di supporto G come sopra descritto.
Il gruppo di convogliamento 3, 4, 5, ulteriormente, comprende: un motore elettrico lineare 5 (illustrato in maniera schematica nelle figure 1-3), vincolato alla guida 3, ed una pluralità di magneti (non visibili nelle figure allegate), vincolati alle unità mobili 4 per interagire con il motore elettrico lineare 5 consentendo la movimentazione delle unità mobili 4 lungo la guida 3.
Vantaggiosamente, la macchina secondo la presente invenzione garantisce un’estrema precisione delle operazioni di riempimento. Infatti, le unità mobili 4 sono movimentabili in maniera indipendente tra loro lungo la guida 3, grazie alla presenza del motore elettrico lineare 5 e dei magneti portati dalle unità mobili 4 stesse. In questo modo, quindi, è sempre garantito un corretto posizionamento di ciascuna unità mobile 4 rispetto all’ugello erogatore 20, ovvero il corretto posizionamento della zona aperta A della cartuccia C rispetto all’ugello erogatore 20 della prima testa di riempimento 2 (cioè il perfetto sincronismo delle unità mobili e delle corrispondenti cartucce C rispetto alla testa di riempimento 2 ).
Ciò è garantito dal fatto che le cartucce C sono riempite mentre sono trattenute dalle unità mobili 4.
Quindi, una cartuccia C può essere riempita anche in presenza di una zona aperta A di ridotte dimensioni o dalla presenza di componenti V che in arte nota rendevano più complesso tale riempimento.
Pertanto, non solo la produttività della macchina risulta ottimizzata rispetto alle soluzione note, ma, inoltre, sono ridotti gli sprechi ed i costi ad essi correlati. Infatti, con la macchina proposta, le cartucce C sono correttamente riempite, evitando anche la fuoriuscita indesiderata di prodotto di riempimento (liquido o in polvere) in macchina.
In arte nota, invece, non era possibile movimentare singolarmente le cartucce C e si moltiplicava, pertanto, la possibilità che il riempimento di più cartucce C non andasse a buon fine con conseguenti scarti e presenza indesiderata di prodotto di riempimento in macchina.
La presenza di una guida 3 che definisce un percorso chiuso permette il ricircolo delle unità mobili 4 lungo la stessa: in questo modo è possibile sfruttare tale percorso chiuso, predisponendo eventualmente delle stazioni aggiuntive in corrispondenza di diversi punti del percorso chiuso della guida 3, come risulterà più chiaro negli esempi presentati in seguito. In questo modo, ulteriormente, le unità mobili 4 non sono obbligate a cambiare direzione di avanzamento al termine delle operazioni di convogliamento.
Come sopra già detto, l’azionamento delle unità mobili 4 lungo la guida 3 è dato dalla presenza del motore elettrico lineare 5 e dai magneti che interagiscono elettro-magneticamente tra loro.
Con riferimento alle figure, la guida 3 ed il motore elettrico lineare 5 hanno la medesima estensione ed il medesimo sviluppo (ovvero definiscono i medesimi profili); il motore elettrico lineare 5 risulta, in particolare, disposto internamente rispetto al percorso chiuso definito dalla guida 3. Pertanto, quando nel seguito saranno fornite informazioni e dettagli circa l’estensione e/o il profilo della guida 3, rimane sottointeso che i medesimi accorgimenti possono essere previsti per il motore elettrico lineare 5.
Preferibilmente, sia la guida 3 che il motore elettrico lineare 5 sono modulari, ovvero prevedono ciascuno una pluralità di parti tra loro accoppiabili per definire un percorso chiuso.
Il motore elettrico lineare 5 comprende una pluralità di avvolgimenti che, quando energizzati, producono un campo elettromagnetico in grado di interagire con i magneti portati dalle unità mobili 4.
I magneti sono ad esempio magneti permanenti, preferibilmente portati a coppie da ciascuna unità mobile 4.
Le unità mobili 4 sono ad esempio conformate “ad U” per consentire l’inserimento della guida 3 nell’incavo della U. I magneti sono portati preferibilmente nella superficie interna della U, in modo da risultare affacciati agli avvolgimenti del motore elettrico lineare 5, vincolato alla guida 3 come sopra descritto.
Le unità mobili 4, ad esempio, comprendono delle ruote (non visibili nelle figure allegate) che ne consentono lo scorrimento lungo la guida 3. Quest’ultima è preferibilmente realizzata in materiale plastico.
Preferibilmente, ciascuna unità mobile 4 comprende un carrello.
Come sopra detto, le unità mobili 4 sono provviste di mezzi per ricevere e trattenere le cartucce C (ad esempio pinze) che, nel caso illustrato, sono predisposte per trattenere il contenitore di supporto G alloggiante la rispettiva cartuccia C.
Preferibilmente, le unità mobili 4 non hanno freni meccanici, ma sono comandate interamente dall’interazione tra il motore elettrico lineare 5 ed i magneti.
Ad esempio, ciascuna unità mobile 4 è azionata in modo intermittente, ovvero un moto non continuo che prevede un alternarsi di fasi di moto e di fasi di arresto lungo la guida 3, come sarà meglio evidente nel seguito.
Le unità mobili 4, come già detto, sono comandate in modo indipendente le une dalle altre. Questo fatto permette, vantaggiosamente, di trattare in modo indipendente ciascuna unità mobile 4 od un gruppo di unità mobili 4 (ad esempio prevedendone una sosta piuttosto che un’accelerazione o una decelerazione, variando la distanza tra un’unità mobile 4 e quella adiacente, variandone la legge di moto..). In questo modo risultano ottimizzate l’efficienza e la flessibilità della macchina 1.
Secondo una forma di realizzazione, le unità mobili 4 sono movimentate (grazie al motore elettrico lineare 5 ed ai magneti, come sopra detto) per raggiungere il primo tratto 31 della guida 3 e per sostare in corrispondenza del primo tratto 31 della guida 3. In accordo a questa forma di realizzazione, la prima testa di riempimento 2 è disposta al disopra del primo tratto 31 della guida 3 ed è mobile lungo corse di riempimento verticali di andata e di ritorno, per consentire il riempimento delle cartucce C nelle unità mobili 4 mentre queste sono in sosta lungo il primo tratto 31 della guida 3. Le corse di riempimento verticali sono trasversali, preferibilmente perpendicolari, alla direzione di movimentazione delle cartucce C nel primo tratto 31 della guida 3.
Vantaggiosamente, in questo modo è garantita la massima precisione delle operazioni di riempimento, in quanto le cartucce C sono riempite quando sono in sosta.
Ad esempio, in generale, la prima testa di riempimento 2 comprende una pluralità di ugelli erogatori, come nel caso illustrato. Ciascun ugello erogatore 20 (che ad esempio comprende un ago) entra almeno parzialmente nella zona aperta A di una cartuccia C da riempire quando viene movimentato verticalmente dall’alto verso il basso durante le corse verticali di riempimento, per poi compiere una corsa di ritorno, con verso opposto alla corsa di andata. L’erogazione del prodotto può avvenire al termine della corsa di andata dell’ugello erogatore 20, ma anche subito dopo (durante il primo tratto 31 della corsa di ritorno) e/o subito prima (durante l’ultimo tratto della corsa di andata). Preferibilmente, la prima testa di riempimento 2 comprende una pluralità di ugelli erogatori 20, come nel caso illustrato.
In accordo con una differente forma di realizzazione, le unità mobili 4 sono movimentate per raggiungere il primo tratto 31 della guida 3 e per percorrere il primo tratto 31 della guida 3 senza sostarvi; inoltre, la prima testa di riempimento 2 è disposta al disopra del primo tratto 31 della guida 3 ed è mobile lungo corse di riempimento verticali di andata e di ritorno, ed altresì lungo corse di inseguimento orizzontali di andata e di ritorno, per consentire il riempimento delle cartucce C nelle unità mobili 4 mentre queste percorrono il primo tratto 31 della guida 3. In questo caso, quindi, le unità mobili 4 non si fermano in sosta in corrispondenza del primo tratto 31 della guida 3 (come, invece, nella forma di realizzazione precedentemente descritta), mentre possono ad esempio mantenere costante la relativa velocità oppure rallentare.
In accordo con tale forma di realizzazione, la prima testa di riempimento 2, oltre a compiere le corse verticali di riempimento, durante le quali le cartucce C vengono riempite, insegue le cartucce C cioè le unità mobili 4 che percorrono il primo tratto 31 della guida 3 con corse di andata e di ritorno parallele alla direzione di movimentazione delle cartucce C nel primo tratto 31 della guida 3. Vantaggiosamente, con questa forma di realizzazione i tempi per compiere le operazioni risultano particolarmente ridotti, grazie all’inseguimento della prima testa di riempimento 2 durante il transito delle cartucce C lungo il primo tratto 31 della guida 3.
Preferibilmente, la macchina 1 riempitrice comprende, ulteriormente, una prima stazione di pesatura 6 disposta a monte della prima testa di riempimento 2 lungo il percorso di trasferimento T, per la pesatura delle cartucce C da riempire. La prima stazione di pesatura 6 è indicata in maniera schematica e a titolo di esempio solo in figura 2.
Ad esempio, la prima stazione di pesatura 6 è disposta affiancata alla guida 3 e comprende almeno una bilancia (non illustrata). In accordo a questa forma di realizzazione, la macchina 1 può comprendere primi mezzi di presa e trasferimento (ad esempio del tipo cosiddetto pick and place, non illustrati) predisposti per prendere le cartucce C vuote (od i contenitori di supporto G contenenti le cartucce C) disposte sulle unità mobili 4 e trasferirli sulla bilancia della prima stazione di pesatura 6. A seguito della pesatura di ciascuna cartuccia C, questa (eventualmente con il relativo contenitore di supporto G, come detto) viene riportata su un’unità mobile 4 disposta sulla guida 3 ad opera dei primi mezzi di presa e trasferimento.
Ulteriormente, la macchina 1 riempitrice può comprendere una seconda stazione di pesatura 7 disposta a valle della prima testa di riempimento 2 lungo il percorso di trasferimento T, per la pesatura delle cartucce C che sono state riempite. La seconda stazione di pesatura 7 è indicata in maniera schematica e a titolo di esempio solo in figura 2.
Ad esempio, la seconda stazione di pesatura 7 è disposta affiancata alla guida 3 e comprende almeno una bilancia (non illustrata). In accordo a questa forma di realizzazione, la macchina 1 può comprendere secondi mezzi di presa e trasferimento (ad esempio del tipo cosiddetto pick and place, non illustrati) predisposti per prendere le cartucce C riempite (od i contenitori di supporto G contenenti le cartucce C) disposte sulle unità mobili 4 e trasferirli sulla bilancia della seconda stazione di pesatura 7. A seguito della pesatura di ciascuna cartuccia C, questa (eventualmente con il relativo contenitore di supporto G) viene riportata su un’unità mobile 4 disposta sulla guida 3 ad opera dei secondi mezzi di presa e trasferimento.
Preferibilmente, la prima stazione di pesatura 6 e/o la seconda stazione di pesatura 7 comprendono ciascuna più bilance, per consentire la pesatura contemporanea di più cartucce C.
La prima stazione di pesatura 6 e la seconda stazione di pesatura 7, vantaggiosamente, consentono di verificare il corretto riempimento delle cartucce C (ovvero il corretto quantitativo di prodotto introdottovi dalla prima testa di riempimento 2). Infatti può essere calcolata la differenza tra il peso di ciascuna cartuccia C rilevato nella seconda stazione di pesatura 7 e quello rilevato nella prima stazione di pesatura 6, che coincide con il peso (e quindi indica la quantità) di prodotto introdotto in ciascuna cartuccia C dalla prima testa di riempimento 2. Tale valore viene confrontato (ad esempio tramite una centralina, non illustrata) con un valore di riferimento (o con un range di valori di riferimento). Se il valore rilevato non coincide con il valore di riferimento (o non rientra nel range di valori di riferimento) la cartuccia C può essere scartata.
In accordo con una preferita forma di realizzazione dell’invenzione, se il valore rilevato è inferiore al valore (o al range di valori) di riferimento, il riempimento della cartuccia C può essere integrato opportunamente, come sarà meglio chiarito nel seguito.
Preferibilmente, la guida 3 del gruppo di convogliamento 3, 4, 5 comprende ulteriormente un secondo tratto 32, disposto a valle del primo tratto 31 (ovvero della prima testa di riempimento 2) rispetto al percorso di trasferimento T, con le unità mobili 4 che sono movimentate per raggiungere anche il secondo tratto 32 della guida 3.
Ad esempio, il secondo tratto 32 della guida 3 è disposto a valle della seconda stazione di pesatura 7 sopra descritta. In accordo con questa forma di realizzazione, la macchina 1 riempitrice comprende una seconda testa di riempimento 22 (illustrata in maniera schematica e a tutolo di esempio in figura 2), disposta lungo il percorso di trasferimento T in corrispondenza del secondo tratto 32 della guida 3 e comprendente almeno un ugello erogatore (quest’ultimo non illustrato). In particolare, la seconda testa di riempimento 22 è attivabile per riempire con un prodotto le cartucce C disposte nelle unità mobili 4 lungo il secondo tratto 32 della guida 3, in uscita dalla seconda stazione di pesatura 7. In altre parole, la seconda testa di riempimento 22 è prevista per integrare il riempimento delle cartucce C il cui peso è inferiore al valore di riferimento (od al disotto del range di valori di riferimento) sopradetto. Chiaramente, la seconda testa di riempimento 22 è predisposta per riempire una cartuccia C con il quantitativo di prodotto utile a raggiungere il valore di riferimento (od il range di valori di riferimento). Vantaggiosamente, questa forma di realizzazione evita che vengano scartate quelle cartucce C che sono state riempite con un quantitativo di liquido inferiore al valore (o al range di valori) di riferimento, riducendo così gli scarti ed i costi ad essi correlati.
Per quanto riguarda la conformazione e la movimentazione della seconda testa di riempimento 22, si faccia riferimento a quanto precedentemente descritto per la prima testa di riempimento 2. In ogni caso, nella stessa macchina, la prima testa di riempimento 2 e la seconda testa di riempimento 22 non sono necessariamente conformate e mobili nello stesso modo (ad esempio, nel primo tratto 31 della guida 3 la prima testa di riempimento 2 può riempire le cartucce C quando sono in movimento, e nel secondo tratto 32 della guida 3 la seconda testa di riempimento 22 può riempire le cartucce C quando sono in sosta, o viceversa, e/o le teste di riempimento possono avere un diverso numero di ugelli erogatori 20). Secondo una forma di realizzazione dell’invenzione, la macchina 1 riempitrice comprende, ulteriormente, una stazione di tappatura 8 disposta lungo il secondo tratto 32 della guida 3 per tappare le cartucce C nelle unità mobili 4 mentre sono nel secondo tratto 32 della guida 3. La stazione di tappatura 8 è indicata in maniera schematica e a titolo di esempio solo in figura 2.
In corrispondenza della stazione di tappatura 8, in sostanza, le cartucce C riempite con il prodotto sono chiuse con un tappo ad opera di mezzi dedicati (ad esempio del tipo pick and place o simili, non illustrati), disposti nella stazione di tappatura 8.
Ad esempio, la macchina può comprendere, ulteriormente, almeno una stazione di ispezione 9 disposta lungo il secondo tratto 32 della guida 3 per eseguire un’ispezione delle cartucce C nelle unità mobili 4 mentre sono nel secondo tratto 32 della guida 3. La stazione di ispezione 9 è indicata in maniera schematica e a titolo di esempio solo in figura 2.
Alternativamente, la stazione di ispezione 9 può essere disposta esternamente alla guida 3, ad esempio può essere affiancata alla guida 3. In questo caso possono essere previsti idonei mezzi che prelevano ciascuna cartuccia C (con o senza il relativo contenitore di supporto G, a seconda dell’ispezione da eseguire) dall’unità mobile 4 e la portano in corrispondenza della stazione di ispezione 9, per poi rimetterla in sull’unità mobile 4 una volta conclusa l’ispezione.
La stazione di ispezione 9 può essere prevista per eseguire ispezioni di diverso tipo. Ad esempio, l’ispezione può essere un’ispezione funzionale della cartuccia C. Nel caso di cartucce C per sigarette elettroniche, ad esempio, l’ispezione può riguardare il funzionamento della resistenza prevista per il riscaldamento del prodotto. Ad esempio, in caso di malfunzionamento della resistenza o di altri componenti della cartuccia C, la cartuccia C potrà essere scartata.
Alternativamente, secondo un altro esempio, la stazione di ispezione 9 può essere prevista per verificare l’effettiva presenza del tappo. In questo caso, chiaramente, la stazione di ispezione 9 è disposta a valle della stazione di tappatura 8. In caso di assenza del tappo, ad esempio, la cartuccia C, nell’unità mobile 4, può essere ricircolata lungo il percorso chiuso della guida 3 per giungere nuovamente in corrispondenza della stazione di tappatura 8 ove viene disposto il tappo. In questo caso, vantaggiosamente, la possibilità di ricircolare le cartucce C evita che cartucce C sprovviste di tappo vengano scartate.
Secondo un altro esempio, la stazione di ispezione 9 può essere prevista per verificare la presenza di un qualsiasi componente della cartuccia C, come nel caso un componente precedentemente assemblato alla cartuccia C. Eventualmente, può essere verificato il corretto assemblaggio del componente nella cartuccia C.
Preferibilmente, il secondo tratto 32 della guida 3 è parallelo al primo tratto 31 della guida 3.
Secondo una forma di realizzazione dell’invenzione, illustrata ad esempio in figura 1 ed in figura 3, il percorso chiuso definito dalla guida 3 giace su di un piano verticale.
Secondo un’alternativa, illustrata ad esempio in figura 2, il percorso chiuso definito dalla guida 3 giace su di un piano orizzontale.
Chiaramente, a seconda che il piano di giacitura sia verticale od orizzontale, le stazioni/elementi sopra descritte possono essere presenti nel secondo tratto 32 della guida 3 oppure no. Ad esempio, la seconda testa di riempimento 22 è presente nel secondo tratto 32 della guida 3 se il percorso chiuso definito dalla guida 3 giace su di un piano orizzontale.
La presente invenzione attiene ulteriormente ad un metodo di riempimento di cartucce C per generatori di aerosol. Il metodo secondo la presente invenzione è implementabile preferibilmente, ma non esclusivamente, attraverso una macchina 1 riempitrice come descritta precedentemente.
Il metodo secondo l’invenzione comprende le fasi di:
- convogliare le cartucce C lungo un percorso di trasferimento T;
- riempire con un prodotto le cartucce C convogliate lungo il percorso di trasferimento T.
In particolare, la fase di convogliamento comprende la sotto fasi di: predisporre una pluralità di unità mobili 4 a cui sono vincolati dei magneti lungo una guida 3 definente un percorso chiuso; e predisporre un motore elettrico lineare 5 vincolato alla guida 3.
Il metodo comprende, inoltre, le fasi di
- predisporre le cartucce C sulle unità mobili 4;
- energizzare con corrente elettrica il motore elettrico lineare 5 in modo che interagisca con i magneti per convogliare le unità mobili 4 in modo indipendente tra loro lungo il percorso di trasferimento T, consentendo il riempimento delle cartucce C.
Vantaggiosamente, in questo modo è garantita un’elevata precisione delle operazioni di riempimento, anche in presenza di una zona aperta A delle cartucce C di ridotte dimensioni o di componenti V che ostacolerebbero le operazioni di riempimento (ovvero l’ingresso dell’ugello erogatore 20 nella zona aperta A). Ciò è garantito dal fatto che le cartucce C sono convogliate in maniera indipendente tra loro mediante la presenza delle unità mobili 4, che scorrono lungo la guida 3 grazie alla presenza dei magneti e del motore elettrico lineare 5. Preferibilmente, le cartucce C sono convogliate in maniera intermittente lungo la guida 3 per essere riempite e per giungere eventualmente in corrispondenza di altre stazioni previste nella macchina, come sopra descritto.
L’invenzione attiene ulteriormente ad un sistema S di assemblaggio e di riempimento di cartucce C per generatori di aerosol, schematizzato a titolo esemplificativo in figura 3.
Il sistema S comprende una macchina 1 riempitrice di cartucce C per generatori di aerosol in accordo con una qualsiasi delle forme di realizzazione sopra descritte ed una macchina 10 assemblatrice di parti di cartucce C per generatori di aerosol, disposta a monte od a valle della macchina 1 riempitrice suddetta.
La macchina 10 assemblatrice comprende:
- una pluralità di stazioni di assemblaggio 11 per assemblare tra loro parti di cartucce C per generatori di aerosol; e
- almeno una guida 30 di assemblaggio che definisce un percorso chiuso e che è disposta almeno parzialmente lungo il percorso di trasferimento T; - una pluralità di unità mobili 40, scorrevoli lungo la guida 30 di assemblaggio in maniera indipendente tra loro e provviste di mezzi per ricevere e trattenere le cartucce C (non visibili).
In particolare, le stazioni di assemblaggio 11 sono disposte lungo la guida 30 di assemblaggio per assemblare parti di cartucce C trasportate dalle unità mobili 40 lungo la guida 30 di assemblaggio.
Il sistema S comprende, inoltre:
- un motore elettrico lineare 50 (illustrato in maniera schematica in figura 3), vincolato alla guida 30 di assemblaggio; e
- una pluralità di magneti (non visibili nelle figure), vincolati alle unità mobili 40 per interagire con il motore elettrico lineare 50 consentendo la movimentazione delle unità mobili 40 lungo la guida 30 di assemblaggio. Il sistema S, ulteriormente, comprende almeno un dispositivo di trasferimento 12, per trasferire le cartucce C assemblate dalla macchina 10 assemblatrice alla macchina 1 riempitrice, o viceversa.
Per quanto riguarda le caratteristiche della guida 30 di assemblaggio, del motore elettrico lineare 50 della macchina 10 assemblatrice le relative unità mobili 40, si faccia riferimento a quanto precedentemente descritto per la macchina 1 riempitrice.
Per quanto riguarda le stazioni di assemblaggio 11, queste possono essere di diversa tipologia. Nel caso in cui la macchina 10 assemblatrice sia disposta a monte della macchina 1 riempitrice e nel caso di cartucce C per sigarette elettroniche, a esempio, le stazioni di assemblaggio 11 possono comprendere: una stazione di alimentazione di un elemento di base; una stazione di alimentazione di un circuito elettronico e di assemblaggio all’elemento di base (ad esempio mediante dispostivi tipo pick and place), una stazione di alimentazione ed assemblaggio di un elemento riscaldatore e/o di un elemento di passaggio di aria ad un gruppo già pre-assemblato, ecc.
I vari componenti/parti vengono assemblati, quindi, a poco a poco su ciascuna unità mobile. A tale scopo le stazioni di assemblaggio 11 sono disposte tra loro consecutive lungo la guida 30 di assemblaggio.
Anche in questo caso, come nel caso della macchina 1 riempitrice precedentemente descritta, la guida 30 di assemblaggio può comprendere due tratti 33, 34 ovvero due rami paralleli, e le stazioni di assemblaggio 11 possono essere disposte su entrambi i tratti 33, 34.
Nel caso invece in cui la macchina 10 assemblatrice sia disposta a valle della macchina 1 riempitrice sopra descritta, le stazioni di assemblaggio 11 possono essere previste per l’assemblaggio di componenti/parti addizionali. Secondo un esempio, può essere prevista la predisposizione di un primo od secondo dispositivo di tappatura della cartuccia C (ovvero può essere prevista la stazione di tappatura).
Per quanto riguarda il dispositivo di trasferimento 12, questo può essere di qualsiasi tipo. Nella figura 3 allegata, è stato rappresentato, a titolo esemplificativo e non limitativo, un dispositivo di trasferimento 12 rotante ad asse orizzontale. Alternativamente, potrebbe essere previsto un dispositivo del tipo pick and place che prende una cartuccia C da un’unità mobile disposta sulla guida 30 di assemblaggio della macchina 10 assemblatrice e la trasferisce nell’unità mobile disposta nella guida 3 della macchina 1 riempitrice.
Con riferimento alla figura 3, la macchina 10 assemblatrice comprende due guide 30 di assemblaggio, ciascuna vincolata ad un corrispettivo motore elettrico lineare 50. Chiaramente, possono essere previste alternative differenti.
Con il sistema S sopradescritto, vantaggiosamente, si evita di sporcare la zona di assemblaggio con il prodotto erogato dalla testa di riempimento 2 (ad esempio in caso di qualche malfunzionamento).
Secondo un a forma di realizzazione non illustrata, la guida della macchina riempitrice e la guida di assemblaggio della macchina assemblatrice coincidono (non è previsto un dispositivo di trasferimento), così come può coincidere il motore lineare.
L’invenzione attiene ulteriormente ad un metodo di riempimento ed assemblaggio di cartucce C per generatori di aerosol implementabile eventualmente, ma non esclusivamente, con il sistema S sopra descritto.
Oltre alle fasi già descritte per il metodo di riempimento suddetto, il metodo comprende, prima o dopo tali fasi, le fasi di:
- convogliare le cartucce C (o parti di cartucce C) lungo un percorso di trasferimento T;
- assemblare le cartucce C (o parti di cartucce C) convogliate lungo il percorso di trasferimento T.
In particolare, la fase di convogliamento comprende la sotto fasi di: predisporre una pluralità di unità mobili 40 a cui sono vincolati dei magneti lungo una guida 30 di assemblaggio definente un percorso chiuso; e predisporre un motore elettrico lineare 50 vincolato alla guida 30.
Il metodo comprende, inoltre, le fasi di
- predisporre le cartucce C (o parti di cartucce C) sulle unità mobili 40;
- energizzare con corrente elettrica il motore elettrico lineare 50 in modo che interagisca con i magneti per convogliare le unità mobili 40 in modo indipendente tra loro lungo il percorso di trasferimento T, consentendo l’assemblaggio delle cartucce C.
Claims (14)
- RIVENDICAZIONI 1) Macchina (1) riempitrice di cartucce (C) per generatori di aerosol, comprendente: - un gruppo di convogliamento (3, 4, 5) disposto per convogliare le cartucce (C) lungo un percorso di trasferimento (T); - almeno una prima testa di riempimento (2), disposta lungo il percorso di trasferimento (T) e comprendente almeno un ugello erogatore (20) per riempire con un prodotto le cartucce (C) convogliate dal gruppo di convogliamento (3, 4, 5); caratterizzata dal fatto che il gruppo di convogliamento (3, 4, 5) comprende: - una guida (3) che definisce un percorso chiuso e che comprende un primo tratto (31) in corrispondenza del quale è disposta la prima testa di riempimento (2); - una pluralità di unità mobili (4), scorrevoli lungo la guida (3) in maniera indipendente tra loro e provviste di mezzi per ricevere e trattenere le cartucce (C); - un motore elettrico lineare (5), vincolato alla guida (3); - una pluralità di magneti, vincolati alle unità mobili (4) per interagire con il motore elettrico lineare (5) consentendo la movimentazione delle unità mobili (4) lungo la guida (3).
- 2) Macchina (1) secondo la rivendicazione precedente, in cui le unità mobili (4) sono movimentate per raggiungere il primo tratto (31) della guida (3) e per sostare in corrispondenza del primo tratto (31) della guida (3); ed in cui la prima testa di riempimento (2) è disposta al disopra del primo tratto (31) della guida (3) ed è mobile lungo corse di riempimento verticali di andata e di ritorno, per consentire il riempimento delle cartucce (C) nelle unità mobili (4) mentre queste sono in sosta lungo il primo tratto (31) della guida (3).
- 3) Macchina (1) secondo la rivendicazione 1, in cui le unità mobili (4) sono movimentate per raggiungere il primo tratto (31) della guida (3) e per percorrere il primo tratto (31) della guida (3) senza sostarvi, ed in cui la prima testa di riempimento (2) è disposta al disopra del primo tratto (31) della guida (3) ed è mobile lungo corse di riempimento verticali di andata e di ritorno ed altresì lungo corse di inseguimento orizzontali di andata e di ritorno, per consentire il riempimento delle cartucce (C) nelle unità mobili (4) mentre queste percorrono il primo tratto (31) della guida (3).
- 4) Macchina (1) secondo una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni, comprendente ulteriormente una prima stazione di pesatura (6) disposta a monte della prima testa di riempimento (2) lungo il percorso di trasferimento (T), per la pesatura delle cartucce (C) da riempire.
- 5) Macchina (1) secondo una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni, comprendente ulteriormente una seconda stazione di pesatura (7) disposta a valle della prima testa di riempimento (2) lungo il percorso di trasferimento (T), per la pesatura delle cartucce (C) che sono state riempite.
- 6) Macchina (1) secondo una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni, in cui la guida (3) comprende ulteriormente un secondo tratto (32), disposto a valle del primo tratto (31) rispetto al percorso di trasferimento (T); ed in cui le unità mobili (4) sono movimentate per raggiungere il secondo tratto (32) della guida (3).
- 7) Macchina (1) secondo le rivendicazioni 5 e 6, in cui il secondo tratto (32) della guida (3) è disposto a valle della seconda stazione di pesatura (7); la macchina (1) comprende una seconda testa di riempimento (22) disposta lungo il percorso di trasferimento (T) in corrispondenza del secondo tratto (32) della guida (3) e comprendente almeno un ugello erogatore; la seconda testa di riempimento (22) essendo attivabile per riempire con un prodotto le cartucce (C) disposte nelle unità mobili (4) lungo il secondo tratto (32) della guida (3), in uscita dalla seconda stazione di pesatura (7).
- 8) Macchina (1) secondo la rivendicazione 6 o 7, comprendente ulteriormente una stazione di tappatura (8) disposta lungo il secondo tratto (32) della guida (3) per tappare le cartucce (C) nelle unità mobili (4) mentre sono nel secondo tratto (32) della guida (3).
- 9) Macchina (1) secondo la rivendicazione 6 o 7 o 8, comprendente ulteriormente almeno una stazione di ispezione (9) disposta lungo il secondo tratto (32) della guida (3) per eseguire un’ispezione delle cartucce (C) nelle unità mobili (4) mentre sono nel secondo tratto (32) della guida (3).
- 10) Macchina (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 6 a 9, in cui il secondo tratto (32) della guida (3) è parallelo al primo tratto (31) della guida (3).
- 11) Macchina (1) secondo una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni, in cui il percorso chiuso definito dalla guida (3) giace su di un piano verticale.
- 12) Macchina (1) secondo una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni da 1 a 10, in cui il percorso chiuso definito dalla guida (3) giace su di un piano orizzontale.
- 13) Metodo di riempimento di cartucce (C) per generatori di aerosol, comprendente le fasi di: - convogliare le cartucce (C) lungo un percorso di trasferimento (T); - riempire con un prodotto le cartucce (C) convogliate lungo il percorso di trasferimento (T); caratterizzata dal fatto che: la fase di convogliamento comprende la sotto fasi di: predisporre una pluralità di unità mobili (4) a cui sono vincolati dei magneti lungo una guida (3) definente un percorso chiuso; predisporre un motore elettrico lineare (5) vincolato alla guida (3); e dal fatto di comprendere ulteriormente le fasi di: - predisporre le cartucce (C) sulle unità mobili (4); - energizzare il motore elettrico lineare (5) elettrico lineare in modo che interagisca con i magneti per convogliare le unità mobili (4) in modo indipendente tra loro lungo il percorso di trasferimento (T), consentendo il riempimento delle cartucce (C).
- 14) Sistema (S) di assemblaggio e di riempimento di cartucce (C) per generatori di aerosol, comprendente una macchina (1) riempitrice in accordo con una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 12, e una macchina (10) assemblatrice di parti di cartucce (C) per generatori di aerosol, disposta a monte od a valle della macchina (1) riempitrice e comprendente: - una pluralità di stazioni di assemblaggio (11) per assemblare tra loro parti di cartucce (C) di generatori di aerosol; - una guida (30) di assemblaggio che definisce un percorso chiuso e che è disposta almeno parzialmente lungo il percorso di trasferimento (T); - una pluralità di unità mobili (40), scorrevoli lungo la guida (30) di assemblaggio in maniera indipendente tra loro e provviste di mezzi per ricevere e trattenere parti di cartucce (C); le stazioni di assemblaggio (11) essendo disposte lungo la guida di assemblaggio (30) per assemblare parti di cartucce (C) trasportate dalle unità mobili (40) lungo la guida (30) di assemblaggio; - un motore elettrico lineare (50), vincolato alla guida (30) di assemblaggio; - una pluralità di magneti, vincolati alle unità mobili (40) per interagire con il motore elettrico lineare (50) consentendo la movimentazione delle unità mobili (40) lungo la guida (30) di assemblaggio; il sistema (S) comprendente ulteriormente almeno un dispositivo di trasferimento (12), per trasferire le cartucce (C) assemblate dalla macchina (10) assemblatrice alla macchina (1) riempitrice, o viceversa.
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