IT201800009436A1 - Apparato e procedimento per applicare un elemento di chiusura ad un corpo a recipiente di una cartuccia, in particolare una cartuccia per sigarette elettroniche - Google Patents

Description

DESCRIZIONE dell’invenzione industriale dal titolo:

“Apparato e procedimento per applicare un elemento di chiusura ad un corpo a recipiente di una cartuccia, in particolare una cartuccia per sigarette elettroniche”

TESTO DELLA DESCRIZIONE

La presente invenzione riguarda un apparato e un procedimento per applicare un elemento di chiusura ad un corpo a recipiente.

Il campo di specifico interesse si riferisce alla produzione di cartucce per sigarette elettroniche operanti per vaporizzazione.

Come è noto, tali cartucce contengono il liquido aromatizzato che, nel funzionamento, viene fatto evaporare dalla sigaretta.

In alcune versioni, queste cartucce sono anche predisposte per generare il vapore al loro interno.

In questo caso, esse presentano una struttura relativamente complessa, considerando che, oltre a definire una cavità per il contenimento del liquido, esse sono predisposte con i componenti elettronici per il riscaldamento del liquido ed inoltre definiscono un passaggio per l'erogazione verso l’esterno del vapore generato.

A titolo esemplificativo, la figura 6 rappresenta in esploso la struttura di una comune cartuccia del tipo indicato.

Questa comprende un corpo esterno 101, genericamente tubolare, entro cui è inserito un ulteriore corpo tubolare 103.

Un boccaglio 105 chiude una prima estremità del corpo 101 e si collega internamente ad un'estremità corrispondente del corpo interno 103. In modo analogo, un'unità vaporizzatrice 107 chiude l'estremità opposta del corpo 101 e si collega all'estremità corrispondente del corpo interno 103. Tra l’unità 107 e il corpo 101 è solitamente interposta una guarnizione di tenuta.

Il liquido aromatizzato viene contenuto nella cavità ricavata fra la parete interna del corpo 101 e la parete esterna del corpo 103.

Internamente, il corpo 103 definisce invece un passaggio per il vapore, che viene posto in comunicazione con l'esterno attraverso il boccaglio 105.

L'unità 107 porta i mezzi elettrici per il riscaldamento del liquido, i quali includono una resistenza elettrica e contatti elettrici 108 per stabilire un collegamento elettrico con la sorgente di alimentazione della sigaretta elettronica quando la cartuccia viene applicata sulla sigaretta.

Inoltre, l'unità 107 presenta una bocca interna 109, da cui viene erogato il vapore prodotto dal riscaldamento del liquido aromatizzato e che va ad accoppiarsi direttamente con l'estremità corrispondente del corpo tubolare interno 103.

Finora, la diffusione di questa tipologia di cartuccia risulta limitata, e difatti le attuali linee di produzione di queste cartucce prevedono ancora diverse fasi manuali, in particolare per quanto riguarda l'assemblaggio dei vari componenti.

La situazione sta tuttavia cambiando e si prevede un consumo crescente di questi articoli.

E’ dunque sentita l'esigenza di predisporre linee di produzione altamente automatizzate in grado di realizzare grossi volumi.

In tale contesto, la presente invenzione è stata sviluppata per realizzare la chiusura del corpo 101 con l'unità vaporizzatrice 107 nell’ambito di un processo di produzione industriale di cartucce del tipo sopra descritto.

La Richiedente ha infatti rilevato che i sistemi di chiusura o tappatura noti nella tecnica e già impiegati in altri campi (ad esempio in campo alimentare o farmaceutico) non sono in grado di soddisfare le esigenze specifiche dell'applicazione qui considerata.

Per un montaggio corretto dell'unità 107 sul corpo 101 è in particolare indispensabile:

- garantire l'accoppiamento ad incastro fra la bocca di erogazione 109 e il corpo tubolare interno 103;

- orientare correttamente i contatti elettrici esterni;

- posizionare correttamente la guarnizione di tenuta portata dall'unità 107, sul corpo 101, per realizzare la chiusura a tenuta della cartuccia.

Tali risultati devono essere ottenuti nell'ambito di un processo in grado di operare su decine o centinaia di pezzi al minuto.

Per soddisfare le suddette esigenze, la presente invenzione propone, in generale, una nuova soluzione per applicare un elemento di chiusura ad un recipiente, che riguarda:

- un apparato secondo la rivendicazione 1;

- un procedimento secondo la rivendicazione 13.

Ulteriori caratteristiche e vantaggi dell'invenzione risulteranno evidenti dalla descrizione che segue con riferimento ai disegni annessi, forniti a puro titolo di esempio non limitativo, in cui:

- la figura 1 rappresenta una vista complessiva, in assonometria, di una forma di attuazione preferita dell'apparato qui descritto;

- la figura 2 rappresenta un ingrandimento di una porzione della figura 1;

- la figura 3 rappresenta il dettaglio di un gruppo dell’apparato di figura 1;

- la figura 4 rappresenta il dettaglio di un supporto dell’apparato di figura 1;

- le figure da 5A a 5E rappresentano fasi successive del processo di tappatura realizzato dall'apparato di figura 1;

- la figura 6 rappresenta un esempio di cartuccia per sigarette elettroniche operanti per vaporizzazione.

Nella seguente descrizione sono illustrati vari dettagli specifici finalizzati ad una approfondita comprensione delle forme di attuazione. Le forme di attuazione possono essere realizzate senza uno o più dei dettagli specifici, o con altri metodi, componenti o materiali ecc. In altri casi, strutture materiali o operazioni noti non sono mostrati o descritti in dettaglio per evitare di rendere oscuri vari aspetti della forma di attuazione.

I riferimenti qui utilizzati sono soltanto per comodità e non definiscono dunque l'ambito di tutela o la portata delle forme di attuazione.

La soluzione qui descritta riguarda in generale un apparato ed un procedimento per l'applicazione di un elemento di chiusura su un corpo a recipiente.

Come indicato sopra, l'applicazione preferita per tale soluzione riguarda la produzione di cartucce per sigarette elettroniche, del tipo illustrato in figura 4 e già descritto sopra.

Un’ulteriore applicazione preferita riguarda, invece, la produzione di cartucce per generatori di aerosol in campo farmaceutico.

Come si renderà evidente nel seguito tale soluzione può comunque essere vantaggiosamente impiegata per qualsiasi processo che preveda l’applicazione di un elemento di chiusura su un corpo a recipiente. Secondo un primo aspetto, la soluzione qui descritta riguarda un apparato comprendente:

- una linea di convogliamento comprendente supporti mobili lungo detta linea, che sono dotati, ciascuno, di almeno una sede per l'alloggiamento di un corpo a recipiente, detti supporti mobili trasportando una pluralità di corpi a recipiente lungo detta linea;

- una testa di presa per il prelievo di almeno un elemento di chiusura da una linea di alimentazione di elementi di chiusura per la chiusura di detti corpi a recipiente;

- un gruppo centratore comprendente una prima e una seconda cavità di centraggio, che sono dotate di superfici di guida predisposte per guidare, rispettivamente, detto corpo a recipiente e detto elemento di chiusura, in una posizione reciproca predeterminata, per l'applicazione di detto elemento di chiusura su un’estremità aperta di detto corpo a recipiente, per effetto dell'inserimento di detto corpo a recipiente e detto elemento di chiusura in dette prima e seconda cavità, rispettivamente,

in cui dette prima e seconda cavità sono reciprocamente allineate e fra loro comunicanti;

- almeno un dispositivo per la movimentazione di detti supporti e/o di detta testa di presa e/o di detto gruppo centratore per inserire detto corpo a recipiente e detto elemento di chiusura in dette prima e seconda cavità rispettivamente, e portare detto elemento di chiusura in accoppiamento con detto corpo a recipiente all'interno di detto gruppo centratore, ad esempio all’interno di detta prima o seconda cavità.

Nell’apparato indicato, il gruppo centratore opera quale riferimento per la corretta posizione di allineamento fra il corpo a recipiente e l'elemento di chiusura, ed è predisposto per guidare entrambi i due componenti in tale posizione, attraverso le due cavità indicate.

L'accoppiamento dei due componenti avviene direttamente all'interno del gruppo centratore, come verrà illustrato nel seguito.

La funzione svolta dal gruppo centratore fa sì che, d’altro canto, la testa che preleva gli elementi di chiusura, e i supporti mobili che portano i corpi a recipiente, non debbano garantire alcun posizionamento preciso dei rispettivi componenti.

In varie forme di attuazione preferite, l'apparato qui descritto è predisposto per eseguire la chiusura contemporanea di una pluralità di corpi a recipiente.

In questo caso, in varie forme di attuazione preferite, la testa di presa è dotata di una pluralità di unità di prelievo per prelevare contemporaneamente una pluralità di elementi di chiusura.

Allo stesso modo, il gruppo centratore è predisposto con una serie di coppie di cavità, pari al numero di corpi a recipiente da chiudere in un ciclo, ciascuna includente una prima e una seconda cavità come sopra descritte.

In questo caso, il gruppo centratore è predisposto per guidare contemporaneamente le pluralità indicate di corpi a recipiente e di elementi di chiusura, nelle rispettive posizioni di allineamento.

Tale operazione può essere svolta dal gruppo centratore indipendentemente dalle posizioni in cui si trovano i singoli componenti, rispetto ai dispositivi da cui sono portati, prima di venire inseriti all'interno del gruppo centratore.

Pertanto, non è necessario garantire che i singoli elementi di chiusura e i singoli corpi a recipiente si trovino tutti in una medesima posizione relativa, e ciò facilita notevolmente le funzioni della testa di presa e dei supporti mobili della linea di convogliamento, per i quali è dunque possibile prevedere una configurazione relativamente semplice e modalità operative basate su leggi cinematiche veloci.

La possibilità di operare con movimenti rapidi e su più pezzi contemporaneamente permette all'apparato qui descritto di realizzare grossi volumi di produzione.

Con riferimento ora alle figure, queste illustrano una forma di attuazione preferita dell'apparato qui descritto.

In varie forme di attuazione preferite, così come in quella illustrata, l’apparato comprende una linea di convogliamento costituita da una guida 2, su cui sono mobili una pluralità di slitte 4 che portano supporti 6 per l’alloggiamento dei corpi a recipiente 111.

Con riferimento all’esempio di applicazione menzionato, relativo alla cartuccia di figura 6, il corpo a recipiente 111 corrisponde all’insieme dei corpi 101 e 103 e del boccaglio 105.

In varie forme di attuazione preferite, la linea di convogliamento è predisposta con un sistema di azionamento delle slitte 4 costituito da un motore elettrico lineare.

Questo tipo di sistema di azionamento è già noto nella tecnica, per cui su di esso non verranno forniti ulteriori dettagli per non appesantire la presente descrizione.

Per ciò che qui interessa, si fa solamente notare che questo tipo di sistema di azionamento offre il vantaggio di consentire di governare l'avanzamento delle singole slitte 4 in modo del tutto indipendente dalle altre slitte, con riferimento a tutti i parametri cinematici ovvero direzione, velocità e accelerazione.

Secondo forme di attuazione alternative non illustrate, la linea di convogliamento può essere di tipo differente rispetto a quella rappresentata nelle figure. Ad esempio, tale linea di convogliamento può comprendere una cinghia o nastro trasportatore su cui sono montati i supporti mobili indicati e che trascina tali supporti lungo il percorso di avanzamento previsto. La cinghia può essere avvolta su pulegge, di cui almeno una è motorizzata per azionare la movimentazione della cinghia. In varie forme di attuazione preferite, così come in quella illustrata (si veda in particolare la figura 4), ciascun supporto 6 comprende una staffa di supporto 22 che è fissata alla struttura di base della slitta 4, e che definisce superiormente un piano di appoggio P per il rispettivo corpo 111 che viene disposto su tale supporto.

In corrispondenza di tale piano, ciascun supporto 6 è, inoltre, predisposto con un gruppo 24 atto a sostenere il corpo 111 in posizione verticale..

In varie forme di attuazione, così come in quella illustrata, tale gruppo è predisposto con pareti di riscontro 26, 32 che circondano, interamente o parzialmente, la parete laterale esterna del corpo 111, in modo da contenerlo lateralmente. Preferibilmente, ciascuna parete di riscontro e la rispettiva parete contrapposta sono reciprocamente posizionate ad una distanza di poco maggiore della dimensione del corpo 111 nel piano corrispondente.

Si noti che il gruppo 24 è predisposto per trattenere il corpo 111 consentendo ad esso di compiere piccoli spostamenti.

Come si vedrà nel seguito, in questo modo la posizione di tale corpo, rispetto al supporto 6 da cui è portato, può essere aggiustata.

In varie forme di attuazione preferite, così come in quella illustrata, ciascun gruppo 24 è predisposto per trattenere contemporaneamente due corpi 111. In corrispondenza di un’area che, come si vedrà nel seguito, rappresenta la stazione di tappatura dell’apparato, la linea di convogliamento si interfaccia con una linea 42 per l'alimentazione degli elementi di chiusura 107. Con riferimento all’esempio di applicazione menzionato, questi corrispondono all’unita vaporizzatrice 107 di figura 6.

Gli elementi 107 possono essere portati dalla linea 42 su vassoi, su cui sono disposti ordinati secondo una successione di file che si estende lungo la stessa direzione di movimentazione della linea 42.

Tale linea è costituita da un unico ramo di trasporto che movimenta i vassoi nelle due direzioni opposte, rispettivamente per portare i vassoi carichi alla linea di convogliamento 2 e per riportare i vassoi vuoti verso una stazione di caricamento degli elementi 107.

In varie forme di attuazione preferite, la linea di alimentazione 42 comprende due rami paralleli del tipo indicato, che sono sincronizzati per operare in modo sfasato, per cui quando i vassoi di un ramo si trovano in corrispondenza della linea 2, i vassoi dell'altro ramo si trovano in corrispondenza della stazione di caricamento.

Come indicato sopra, l'apparato 10 comprende una testa di presa 12 per il prelievo degli elementi di chiusura 107 dalla linea di alimentazione 42 e per applicare gli stessi sui corpi a recipiente 111.

La testa 12 è portata da un dispositivo di movimentazione 14 che è predisposto per movimentare la testa lungo una o più direzioni in modo che essa possa operare le suddette funzioni.

In varie forme di attuazione preferite, così come in quella illustrata, tale dispositivo è costituito da un robot manipolatore.

La testa 12 è predisposta con una o più unità di prelievo 16, ciascuna comprendente un'asta tubolare 161 collegata ad una unità di aspirazione 162, ad esempio un sistema Venturi; all’unità 162 costituita da un sistema Venturi è collegato un condotto (non illustrato nelle figure) per l’alimentazione dell’aria.

L'unità di prelievo 16 opera per depressione.

L'interno dell’asta tubolare 161 si ritrova in una condizione di depressione e l’elemento di chiusura attratto per effetto di tale condizione si pone in battuta contro il bordo inferiore dell’asta. L'asta 161 presenta, nel caso illustrato, un diametro inferiore alla larghezza degli elementi 107.

In varie forme di attuazione preferite, così come in quella illustrata, la testa 12 è dotata di una pluralità di unità di prelievo 16, al fine di operare contemporaneamente su più elementi di chiusura 107.

In varie forme di attuazione preferite, così come in quella illustrata, le aste 161 di tali unità sono ordinate secondo uno schieramento corrispondente a quello con cui gli elementi di chiusura 107 vengono alimentati dalla linea 42.

In varie forme di attuazione preferite, così come in quella illustrata, le aste 161 sono in particolare ordinate in fila, ad una distanza l'una dall'altra che è sostanzialmente pari alla distanza che separa i singoli elementi di chiusura 107 di una medesima fila. Tale distanza può essere definita dall’interasse.

Nell’esempio illustrato, la testa di presa 12 è predisposta per operare con le aste 161 delle unità di prelievo 16 disposte secondo un orientamento parallelo alla direzione Z (vedere il sistema di riferimento rappresentato in figura 1).

Le operazioni di tale testa, di prelievo degli elementi 107 e applicazione degli stessi sui corpi 111, vengono eseguite per effetto di una movimentazione delle aste 161 lungo la stessa direzione Z. Preferibilmente, tale movimentazione è attuata dal robot manipolatore.

Incidentalmente, si noterà che l’apparato qui descritto può in ogni caso essere predisposto per svolgere le suddette funzioni lungo altre direzioni, ad esempio lungo la direzione X o la direzione Y.

In varie forme di attuazione preferite, così come in quella illustrata, le aste 161 risultano montate sulla struttura portante della testa di presa 12 attraverso l'interposizione di elementi elastici 163, in modo che esse risultino singolarmente cedevoli lungo la direzione Z.

In varie forme di attuazione preferite, così come in quella illustrata (vedere la figura 5A), l'elemento elastico 163 è interposto fra la singola unità 16 e la struttura portante della testa 12. Alternativamente, l'elemento elastico in questione può essere integrato all'interno dell'unità 16 e agire direttamente sull’asta 161.

Come si dirà più in dettaglio nel seguito, tale comportamento cedevole da parte delle singole aste 161 permette di compensare eventuali condizioni di bloccaggio o incastro che si dovessero verificare per una singola unità di prelievo 16 durante l'applicazione dell'elemento 107 sul corpo 111, consentendo alle altre unità di completare le loro operazioni.

Come visto sopra, le unità 16 trattengono gli elementi 107 per depressione, in una condizione in cui essi sono mantenuti in riscontro contro i bordi inferiori delle aste 161.

L'esperto del settore comprenderà che, in tale condizione, gli elementi 107 possono essere sottoposti a piccoli spostamenti nel piano ortogonale alla direzione delle aste 161, pur continuando ad essere tenuti da queste.

L'apparato 10 comprende, inoltre, un gruppo centratore 18, che, come già anticipato sopra, ha la funzione di posizionare i corpi a recipiente 111 e gli elementi di chiusura 107 in una posizione reciproca predeterminata, per la corretta applicazione dei secondi sui primi.

In particolare, tale posizionamento può riguardare l'allineamento del corpo a recipiente e dell'elemento di chiusura lungo un asse di riferimento, e/o la rotazione dei due componenti attorno ad un asse di riferimento fino ad assumere un dato orientamento.

A tale scopo, il gruppo centratore 18 è predisposto con una o più coppie di cavità 181, 182 definenti internamente superfici di guida 181A, 182A atte a guidare l'elemento 107 e il corpo 111, rispettivamente, in posizioni corrispondenti tali da stabilire la suddetta posizione reciproca predeterminata, per effetto del loro inserimento in tali cavità.

Preferibilmente, le due cavità 181, 182 si estendono a partire da due lati opposti del gruppo centratore 18. Esse sono reciprocamente allineate definendo un medesimo asse di riferimento R, che, nell’esempio illustrato, è orientato lungo la direzione Z. Il tecnico del settore comprenderà che la direzione di orientamento di tale asse R dipende dalla direzione lungo cui la testa di presa 12 agisce per effettuare l’operazione di tappatura.

Inoltre, le due cavità 181 e 182 sono fra loro comunicanti per permettere l'applicazione dell'elemento 107 sul corpo 111, direttamente all'interno dello stesso gruppo centratore 18, dopo che i due componenti sono stati correttamente posizionati.

Il gruppo centratore 18 è destinato ad interporsi fra la testa di presa 12 e i supporti 6, e i due componenti 107, 111 vengono inseriti all’interno delle cavità 181 e 182 dai due lati opposti del gruppo centratore, fino a portarsi nella posizione reciproca predeterminata.

In varie forme di attuazione preferite, così come in quella illustrata, le superfici di guida 181A e 182A presentano entrambe una conformazione genericamente conica. Più in generale, tali superfici presentano una conformazione concava che definisce un asse geometrico corrispondente all’asse R e presenta sezioni decrescenti lungo il medesimo asse, per ciascuna superficie nel verso diretto all’altra superficie. Tale andamento decrescente inizia a partire a partire dall'apertura esterna della corrispondente cavità, fino a raggiungere una sezione che riproduce per geometria e dimensioni almeno una parte della sezione dell'elemento di chiusura o del corpo a recipiente.

Tale andamento potrà ovviamente variare nelle sue caratteristiche particolari, in funzione delle esigenze delle specifiche applicazioni.

Il gruppo centratore 18 è portato da una struttura 190, che è predisposta per mantenere in posizione, rispetto al sistema di riferimento X, Y, Z, le cavità 181, 182 e l’asse di riferimento R.

Tale area della linea di convogliamento in cui è disposto il gruppo centratore costituisce, di fatto, la stazione di tappatura dell’apparato.

In varie forme di attuazione preferite, così come in quella illustrata, la struttura 190 è dotata di un sistema di movimentazione, che è atto a muovere il gruppo centratore 18 lungo la direzione Z, per le funzioni che verranno descritte nel seguito. Tale sistema può ad esempio comprendere un dispositivo di guida lineare comandato da un attuatore lineare, ad esempio un attuatore a vite.

In varie forme di attuazione preferite, così come in quella illustrata, il gruppo centratore 18 definisce una pluralità di organi centratori. In particolare, il gruppo centratore 18 è predisposto con una pluralità di cavità 181 e 182, pari al numero di unità di prelievo 16, per poter operare contemporaneamente su tutti gli elementi 107 e i corpi 111 che vengono portati, dalle unità di prelievo 16 e dalle slitte 4, nella stazione di tappatura.

Le varie coppie di cavità 181 e 182 sono reciprocamente posizionate secondo uno schieramento corrispondente a quello previsto per le unità di prelievo 16. In varie forme di attuazione preferite, così come in quella illustrata, tali coppie sono in particolare disposte in fila e posizionate ad una distanza reciproca pari alla distanza prevista fra le singole aste 161 delle unità di prelievo 14. Tale distanza può essere definita dall’interasse.

In varie forme di attuazione preferite, così come in quella illustrata (vedere la figura 3), il gruppo centratore 18 presenta una struttura modulare comprendente una piastra di supporto 183, su cui è montato uno schieramento di formazioni separate di blocchi 184, che definiscono, ciascuna, una coppia di cavità 181, 182. La singola formazione comprende almeno due blocchi 184 predisposti con rispettive pareti atte a delimitare una parte corrispondente delle due cavità 181, 182, e definire, inoltre, una rispettiva porzione delle superfici di guida 181A, 182A sopra descritte.

In varie forme di attuazione preferite, così come in quella illustrata, ciascuna formazione comprende quattro blocchi 184, 185 posizionati, a due a due, secondo una reciproca disposizione contrapposta.

I blocchi 184, 185 delle diverse formazioni sono montati sulla piastra 183 con la possibilità di regolare la loro posizione lungo la direzione X e/o la direzione Y, per il tramite di mezzi a vite ed, eventualmente, mezzi a camma.

Tale configurazione del gruppo centratore 18 permette di definire in modo preciso la geometria, le dimensioni e la posizione di tutte le cavità 181 e 182.

Peraltro, la geometria e le dimensioni delle cavità 181 e 182 potranno anche variare fra i diversi apparati sulla base delle specifiche applicazioni cui essi vengono destinati.

Chiaramente, l’apparato 10 comprenderà anche un’unità di controllo – non illustrata - per governare le operazioni dei dispositivi descritti.

Si descriverà ora il funzionamento dell'apparato descritto, con particolare riferimento alla forma di attuazione preferita illustrata.

Come visto sopra, i supporti 6 ricevono i corpi 111 in corrispondenza di una stazione di caricamento di tali corpi.

Dopo il caricamento, i supporti 6 avanzano lungo la linea fino a portarsi in corrispondenza della stazione di tappatura. Chiaramente, a monte di tale stazione, lungo la linea 2, possono essere predisposte ulteriori stazioni per eseguire una serie di operazioni prima di chiudere i corpi a recipiente 111.

In corrispondenza della stazione di tappatura, la linea di alimentazione 42 fornisce gli elementi di chiusura 107 ordinati secondo una successione di file.

Attraverso l'azionamento del robot manipolatore, la testa di presa 12 preleva attraverso le unità 14, la prima fila di elementi di chiusura 107, quella più vicina alla linea di convogliamento 2, e va a disporla al di sopra del gruppo centratore 18. In particolare, la testa di presa 12 si posiziona al di sopra del gruppo centratore 18 in modo che le aste 161 siano sostanzialmente allineate, ciascuna, con l'asse di riferimento R di una corrispondente coppia di cavità 181, 182 del gruppo centratore (figura 5A).

Allo stesso tempo, o precedentemente, una pluralità di supporti 6, che complessivamente portano un numero di corpi a recipiente 111 pari al numero di elementi di chiusura 107 prelevati, si raggruppano al di sotto del gruppo centratore 18, secondo un posizionamento tale per cui ciascun corpo 111 risulti sostanzialmente allineato con una cavità 182 corrispondente del gruppo 18 (figura 5A).

Quando la testa di presa 12 e i supporti 6 si sono posizionati, rispettivamente al di sopra e al di sotto del gruppo centratore 18, la testa di presa compie, a quel punto, un movimento verso il basso, lungo la direzione Z, per inserire gli elementi 107 all'interno delle cavità 181 corrispondenti del gruppo centratore 18 (figura 5B).

Per quanto detto sopra, le superfici 181A di tali cavità guidano gli elementi 107 nella rispettiva posizione di riferimento prestabilita.

Successivamente, la testa di presa 12 e il gruppo centratore 18 compiono insieme un ulteriore movimento verso il basso, lungo la direzione Z, sino a far inserire i corpi 111 all'interno delle cavità 182 corrispondenti del gruppo centratore 18 (figura 5C).

Anche in questo caso, durante l'inserimento, le superfici 182A di tali cavità guidano i corpi 111 nella rispettiva posizione di riferimento prestabilita.

A tal proposito, si noti che i gruppi 24 dei supporti 6 svolgono già di per sé una funzione di posizionamento dei corpi 111, per cui quest’ultimi si presenteranno al di sotto del gruppo centratore secondo un posizionamento relativamente preciso.

In questo caso, l’azione esercitata dalle superfici 182A potrà dunque consistere o in un aggiustamento, di entità molto limitata, della posizione di tali corpi rispetto alle sedi in cui sono ricevuti nei supporti 6 (ad esempio dell’ordine di frazioni di millimetro), oppure anche solo nell’accompagnarli all’interno del gruppo centratore, ciò in funzione di come i singoli corpi 111 risulteranno posizionati sui rispettivi supporti 6.

Si noti che le due operazioni indicate di inserimento dei corpi 111 e degli elementi 107 nel gruppo centratore 18, possono anche essere eseguite nell’ordine inverso oppure contemporaneamente.

Una volta che i corpi 111 e gli elementi 107 sono stati tutti inseriti all'interno del gruppo centratore 18, essi si ritrovano nella posizione reciproca prestabilita per eseguire correttamente il loro accoppiamento.

In particolare, a questo punto la testa di presa 12 compie un ulteriore movimento verso il basso, lungo la direzione Z, mentre il gruppo centratore 18 rimane fermo, così da inserire gli elementi 107 entro le aperture superiori dei corpi 111 (figura 5D).

Con riferimento alla figura, si noterà che al termine di tale movimento, gli elementi di chiusura 107 si saranno portati dalle cavità 181 all'interno delle cavità 182.

Dopo che i due componenti sono stati accoppiati, per primo il gruppo centratore 18 si muove verso l'alto, liberando dall'impegno i corpi 111 ormai chiusi (figura 5E). Successivamente, anche la testa di presa 12 si sposta verso l'alto.

Tale sequenza per liberare i corpi 111 è la preferita, in quanto in questo modo, quando il gruppo centratore si separa degli elementi 111, la testa di presa 12, che ancora impegna gli elementi 107, blocca questi ultimi contro i corpi 111, evitando che vengano trascinati via, per attrito, dal gruppo centratore 18.

In ogni caso, tale sequenza può anche essere invertita.

Nell’ottica di garantire la chiusura ottimale dei corpi 111, l’apparato qui descritto può anche comprendere, a valle della stazione di tappatura, un dispositivo battitore 17, atto a premere ulteriormente gli elementi di chiusura 107 contro i corpi 111, in modo da completare l’accoppiamento di quegli elementi 107 che per qualsiasi ragione non fossero stati accoppiati correttamente nella stazione di tappatura. Questo dispositivo può, ad esempio, comprendere una pluralità di blocchi pressori che presentano struttura elastica oppure sono abbinati ad elementi elastici, e sono portati da una struttura mobile lungo la direzione Z, per andare appunto a premere contro gli elementi 107. Il comportamento elastico di tali blocchi permette di evitare di trasmettere eventuali sovraccarichi sui corpi 111 e sui supporti 6 che li portano .

Inoltre, l’apparato qui descritto può anche prevedere un sistema di visione, disposto a valle della stazione di tappatura e del dispositivo battitore, per individuare eventuali prodotti difettosi o danneggiati da inviare allo scarto.

In vista di quanto sopra, per l'esperto del settore risulteranno evidenti i vantaggi dell'apparato e del procedimento qui descritti.

Come visto, la funzione svolta dal gruppo centratore 18 assicura da un lato la corretta chiusura dei corpi 111 da parte degli elementi 107, e, dall'altro lato, facilita notevolmente le funzioni della testa di presa 12 e dei supporti 6.

In particolare, questi devono semplicemente trattenere i componenti, ma non necessariamente devono garantirne un posizionamento preciso all'interno della stazione di tappatura.

Per questa stessa ragione, tali dispositivi possono operare secondo leggi cinematiche veloci, dal momento che piccoli disallineamenti che si potrebbero determinare durante la loro movimentazione, in ogni caso vengo corretti e compensati dal gruppo centratore.

Infine, grazie alla funzione svolta dal gruppo centratore, la soluzione qui descritta è in grado di eseguire l'operazione di tappatura contemporaneamente su una pluralità di componenti, impiegando appunto la testa 12 descritta, come unico dispositivo di presa.

Naturalmente, fermo restando il principio dell'invenzione, i particolari di realizzazione e le forme di attuazione potranno variare, anche in modo significativo, rispetto a quanto qui illustrato a puro titolo di esempio non limitativo, senza per questo uscire dall'ambito dell'invenzione, così come definito dalle rivendicazioni annesse.

Claims (17)

1. RIVENDICAZIONI 1. Apparato per applicare un elemento di chiusura (107) ad un corpo a recipiente (111) di una cartuccia, in particolare una cartuccia per sigarette elettroniche, comprendente: - una linea di convogliamento (2) comprendente supporti (6) mobili lungo detta linea, che sono dotati, ciascuno, di almeno una sede per l’alloggiamento di un corpo a recipiente (111), detti supporti (6) mobili trasportando una pluralità di corpi a recipiente (111) lungo detta linea, - una testa di presa (12) per il prelievo di almeno un elemento di chiusura (107) da una linea di alimentazione di elementi di chiusura (107) per la chiusura di detti corpi a recipiente (111); - un gruppo centratore (18) comprendente una prima e una seconda cavità di centraggio (182, 181), che sono dotate di superfici di guida (182A, 181A) predisposte per guidare rispettivamente detto corpo a recipiente (111) e detto elemento di chiusura (107) in una posizione reciproca predeterminata, per l’applicazione di detto elemento di chiusura (107) su detto corpo a recipiente (111), per effetto dell’inserimento di detto corpo a recipiente e detto elemento di chiusura in dette prima e seconda cavità (182, 181), rispettivamente; in cui detta prima e seconda cavità (182, 181) sono reciprocamente allineate lungo un asse di riferimento (R) e fra loro comunicanti; - almeno un dispositivo per la movimentazione di detti supporti (6) e/o di detta testa di presa (12) e/o di detto gruppo centratore (18) per inserire detto corpo a recipiente (111) e detto elemento di chiusura (107) in dette prima e seconda cavità (182, 181) rispettivamente, e portare detto elemento di chiusura (107) in accoppiamento con detto corpo a recipiente (111) all'interno di detto gruppo centratore.
2. 2. Apparato secondo la rivendicazione 1, in cui dette prima e seconda cavità (182, 181) sono ricavate su lati opposti di detto gruppo centratore (18).
3. 3. Apparato secondo la rivendicazione 1 o 2, in cui: - detto gruppo centratore è disposto in corrispondenza di una stazione di tappatura di detto apparato; - detti supporti (6) sono mobili lungo un piano di riferimento (X, Y), per portare detti corpi a recipiente (111) in corrispondenza di detto gruppo centratore (18), - detta testa di presa (12) è mobile lungo detto piano di riferimento (X, Y) per portare detto almeno un elemento di chiusura (107) in corrispondenza di detto gruppo centratore (18), in cui detto gruppo centratore (18) è portato da una struttura (190) che dispone detto gruppo centratore (18) in una posizione di lavoro che, definita rispetto a detto piano di riferimento, è fissa.
4. 4. Apparato secondo una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni, in cui dette superfici di guida (182A, 181A) presentano una conformazione conica.
5. 5. Apparato secondo una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni, in cui dette superfici di guida (182A, 181A) hanno, ciascuna, una conformazione concava che definisce un asse coincidente con detto asse di riferimento (R), e sezioni ad area decrescente lungo detto asse (R), nella direzione verso l'altra superficie.
6. 6. Apparato secondo una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni, in cui detto gruppo centratore (18) comprende una struttura di base (183), e almeno una formazione di blocchi montati su detta struttura di base (183), che comprende almeno un primo e un secondo blocco (184), in cui detti primo e secondo blocco sono posizionati su detta struttura di base secondo una reciproca disposizione contrapposta e insieme definiscono dette prima e seconda cavità (182, 181); in cui detti primo e secondo blocco (184) sono regolabili in posizione rispetto a detta struttura di base (183).
7. 7. Apparato secondo la rivendicazione 6, in cui detto primo blocco (184) delimita una prima parte di dette prima e seconda cavità (182, 181) e definisce porzioni corrispondenti di dette superfici di guida (182A, 181A), e in cui detto secondo blocco (184) delimita una seconda parte di dette prima e seconda cavità e definisce porzioni corrispondenti di dette superfici di guida (182A, 181A).
8. 8. Apparato secondo una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni, in cui detto almeno un dispositivo di movimentazione include un dispositivo di movimentazione (14) che porta detta testa di prelievo (12) ed è predisposto per movimentare detta testa in uno spazio tridimensionale (X; Y, Z).
9. 9. Apparato secondo una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni, comprendente una struttura di supporto (190) che porta detto gruppo centratore (18) ed è predisposta per movimentare detto gruppo lungo una data direzione (Z) per inserire, ed estrarre, detto corpo a recipiente (111) in, e da, detta prima cavità (182).
10. 10. Apparato secondo una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni, in cui detta testa di prelievo (12) è predisposta per trattenere detto elemento di chiusura (107) contro un bordo predefinito di detta testa, operando per depressione.
11. 11. Apparato secondo una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni, in cui - detta testa di presa (12) comprende una pluralità di unità di prelievo (16) per prelevare una pluralità di detti elementi di chiusura (107), - detto gruppo centratore (18) è disposto in corrispondenza di una stazione di tappatura di detto apparato, e detta linea di alimentazione (2) è predisposta per portare in detta stazione di tappatura contemporaneamente una pluralità di corpi a recipiente (111); - detto gruppo centratore (18) comprende una pluralità di organi centratori, ciascuno, comprendente dette prima e seconda cavità (182, 181), per operare contemporaneamente su dette pluralità di corpi a recipiente (111) e di elementi di chiusura (107).
12. 12. Procedimento per applicare un elemento di chiusura (107) ad un corpo a recipiente (111) di una cartuccia, in particolare una cartuccia per sigarette elettroniche, comprendente i seguenti passi: - far avanzare una pluralità di corpi a recipiente (111) lungo una linea di convogliamento (2), detti corpi (111) essendo portati da supporti (6) mobili lungo detta linea; - alimentare una pluralità di elementi di chiusura (107) per la chiusura di detti corpo a recipiente (111), lungo una linea di alimentazione (42); - prelevare almeno un elemento di chiusura (107) da detta linea di alimentazione, tramite una testa di presa (12); - disporre in una stazione di tappatura almeno un corpo a recipiente (111) portato da almeno un supporto (6) mobile lungo detta linea di convogliamento (2); - provvedere in detta stazione di tappatura, un dispositivo centratore (18) comprendente almeno una prima e almeno una seconda cavità di centraggio (182, 181), che sono dotate di superfici di guida (182A, 181A) predisposte per guidare rispettivamente detto corpo a recipiente (111) e detto elemento di chiusura (107) in una posizione reciproca predeterminata, per l’applicazione di detto elemento di chiusura (107) su detto corpo a recipiente (111), per effetto dell’inserimento di detto corpo a recipiente (111) e detto elemento di chiusura (107) in dette prima e seconda cavità (182, 181), rispettivamente, in cui detta prima e seconda cavità sono reciprocamente allineate lungo un asse di riferimento (R) e fra loro comunicanti; - inserire detto elemento di chiusura (107) in detta seconda cavità di centraggio (181); - inserire detto corpo a recipiente (111) in detta prima cavità di centraggio (182); - accoppiare detto elemento di chiusura (107) a detto corpo a recipiente (111) all’interno di detto gruppo centratore (18).
13. 13. Procedimento secondo la rivendicazione 12, in cui detta fase di inserire detto elemento di chiusura (107) in detta seconda cavità (181) di centraggio include movimentare detta testa di presa (12) lungo una direzione (Z) parallela o coincidente con detto asse di riferimento (R), verso detto gruppo centratore (18).
14. 14. Procedimento secondo la rivendicazione 12 o 13, in cui detta fase di inserire detto corpo a recipiente (111) in detta prima cavità di centraggio (182) include movimentare detto gruppo centratore (18) lungo una direzione (Z) parallela o coincidente con detto asse di riferimento (R), verso detto supporto (6) mobile che porta detto corpo a recipiente (111).
15. 15. Procedimento secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 12 a 14, in cui detta fase di accoppiare detto elemento di chiusura (107) a detto corpo a recipiente (111) include movimentare detta testa di presa (12) lungo una direzione (Z) parallela o coincidente con detto asse di riferimento (R), verso detto supporto (6) mobile che porta detto corpo a recipiente (111).
16. 16. Procedimento secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 12 a 15, che prevede l’impiego di un’unica testa di presa (12) e in cui detti passi di prelevare, disporre, inserire e accoppiare riguardano contemporaneamente una pluralità di corpi a recipiente (111) e una pluralità di elementi di chiusura (107).
17. 17. Procedimento secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 12 a 16, in cui dette prima e seconda cavità (182, 181) sono ricavate su lati opposti di detto gruppo centratore (18), e in cui detti passi di inserimento di detto elemento di chiusura (107) e di inserimento di detto corpo a recipiente (111) vengono rispettivamente eseguiti da detti lati opposti di detto gruppo centratore (18).