IT202000019855A1 - Macchina per la formazione di buste con prodotti da infusione o estrazione. - Google Patents

Macchina per la formazione di buste con prodotti da infusione o estrazione. Download PDF

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Description

MACCHINA PER LA FORMAZIONE DI BUSTE CON PRODOTTI DA INFUSIONE O ESTRAZIONE.
La presente invenzione ha per oggetto una macchina per la formazione di buste con prodotti da infusione od estrazione.
Il tipo di busta in oggetto ? ottenuto con un foglio di materiale ricavato da pellicole metalliche, come ad esempio l'alluminio, ma il materiale utilizzabile pu? essere diverso anche se con caratteristiche simili alle pellicole metalliche.
All'interno di questa busta vengono essere inseriti singoli prodotti in polvere o granulari, oppure miscele composite di un prodotto principale di base ed un prodotto secondario come, ad esempio, un prodotto aromatizzante.
Ogni busta ha una forma quadrangolare ed ? chiuso tramite tre saldature, due laterali ed una di testa, mentre il fondo viene creato attraverso la ripiegatura ad "U" del foglio e presenta una forma parzialmente infossata.
Queste buste, usualmente, presentano un indebolimento laterale in prossimit? della saldatura di testa per permettere l'apertura a strappo della stessa busta.
Per ottenere questo tipo di busta vengono utilizzate macchine automatiche comprendenti: - una stazione di alimentazione di una striscia continua di materiale da imballo lungo una direzione di alimentazione;
- una stazione di taglio configurata per separare singoli fogli dalla striscia continua;
- una stazione di piegatura del singolo foglio ad "U" comprendente un dispositivo di piegatura ed una prima giostra, rotante attorno ad un primo asse di rotazione, provvista di pinze radiali configurate per ricevere, ognuna, un corrispondente foglio piegato ad "U" ed in modo da mantenere il fondo chiuso della "U" del singolo foglio infossato verso l'interno; - un gruppo di saldatura dei due bordi laterali del foglio ripiegato ad "U"; il gruppo di saldatura essendo disposto lungo il percorso rotante della prima giostra;
- una seconda giostra, rotante attorno ad un secondo asse, provvista di una pluralit? di pinze radiali configurate per ricevere, ognuna, il foglio ripiegato a "U" e saldato ai lati; il foglio ? disposto sulla corrispondente pinza con la sua estremit? aperta o bocca verso l'esterno della pinza stessa; la seconda giostra ruota attorno al secondo asse per definire un percorso arcuato per ogni pinza cos? da permetterne il raggiungimento di una serie ulteriori stazioni in successione, cio?:
- una stazione di dosatura di almeno un prodotto da infusione alimentato attraverso la bocca aperta del foglio ad "U" comprendente almeno un dispositivo di dosaggio;
- una stazione di chiusura, tramite saldatura, della bocca del foglio;
- una stazione di tranciatura del materiale in eccesso presente tra la linea di saldatura e l'estremit? libera del foglio o busta cos? formata tramite un organo di tranciatura;
- una stazione di raccolta delle buste formate.
Si osservi che le stazioni di saldatura del foglio possono essere due in successione l'una altra. La prima stazione esegue una saldatura ad ultrasuoni tramite una unit? comprendente un sonotrodo, mentre la seconda stazione esegue una saldatura termica, sovrapposta alla prima saldatura, al fine di garantire una linea di chiusura sicura.
Inoltre, almeno il gruppo di stazioni disposte in prossimit? della seconda giostra e la seconda giostra stessa sono disposte in uno spazio chiuso ed in atmosfera od ambiente controllato (attraverso la presenza di azoto) per mantenere elevata l'integrit? del prodotto inserito nei fogli ed in modo da allungare i tempi di integrit? delle stesse buste, in quanto le stesse avranno al loro interno una determinata quantit? di azoto.
La stazione di dosatura, di particolare interesse della presente trattazione, comprende un dispositivo di dosaggio del prodotto disposto al disopra della seconda giostra in modo da permettere la caduta di una dose di prodotto all'interno di ogni singola busta in transito e trattenuta da una corrispondente pinza configurata per mantenere la busta con la bocca in posizione aperta.
Il dispositivo di dosaggio ? previsto di un canale di scarico del prodotto.
Attualmente una delle maggiori esigenze di mercato per il tipo di prodotto confezionato in queste buste ? quello di poter miscelare un prodotto primario ed un prodotto secondario (ad esempio aromatizzante o complementare al prodotto primario).
Per questo tipo di esigenza per? gli attuali singoli dispositivi dosatori utilizzati in queste macchine non hanno le caratteristiche tecniche per poter miscelare prima del dosaggio i due prodotti, i quali hanno, usualmente, grammature differenti per dosata.
Inoltre, gli ingombri macchina nella zona di dosata non permettono differenti punti di rilascio di due differenti prodotti lungo il percorso della seconda giostra.
Scopo del presente trovato ? rendere disponibile un una macchina per la formazione di buste con prodotti da infusione od estrazione che superi gli inconvenienti della tecnica nota sopra citati.
In particolare, ? scopo del presente trovato mettere a disposizione una macchina per la formazione di buste con prodotti da infusione od estrazione in grado di aumentare la qualit? produttiva delle buste e la produttivit? della macchina attraverso una maggiore flessibilit? della stazione di dosatura.
Ulteriore scopo della presente invenzione ? proporre una macchina per la formazione di buste con prodotti da infusione od estrazione in grado di mantenere elevate velocit? di produzione, ampliando per? le possibilit? operative e la tipologia di prodotti in formazione. Detti scopi sono pienamente raggiunti dalla macchina per la formazione di buste con prodotti da infusione od estrazione oggetto della presente invenzione, che si caratterizza per quanto contenuto nelle rivendicazioni sotto riportate.
Queste ed altre caratteristiche risulteranno maggiormente evidenziate dalla descrizione seguente di una preferita forma realizzativa, illustrata a puro titolo esemplificativo e non limitativo nelle unite tavole di disegno, in cui:
- la figura 1 illustra una macchina per la formazione di buste con prodotti da infusione od estrazione, conformemente alla presente invenzione, in una vista frontale schematica con alcune parti asportate per meglio evidenziarne altre;
- la figura 2 illustra un dettaglio in scala ingrandita riferito alla figura 1, in particolare una stazione di dosatura di prodotti da infusione o estrazione, la figura ? in una vista frontale; - la figura 3 illustra un dettaglio in scala ingrandita della stazione di dosatura di cui alla figura 2 in una vista prospettica dal basso;
- le figure 4 e 5 illustrano un gruppo facente parte della stazione di dosatura di cui alla figura 3 in due diverse configurazioni operative, le due figure sono in viste prospettiche dal basso.
Con riferimento ai disegni allegati, e con particolare riferimento alla figura 1, la macchina oggetto della presente invenzione, indicata globalmente con 100, ? utilizzata per la formazione di buste 1 contenenti prodotti da infusione od estrazione.
Queste buste 1 sono ricavate da singoli fogli da imballo di materiale ricavato da pellicole metalliche, come ad esempio l'alluminio, od in materiale diverso anche se con caratteristiche simili alle pellicole metalliche.
Secondo quanto illustrato, la macchina 100 comprende una stazione 2 di formazione ed alimentazione di singoli fogli 3 da imballo.
Sempre secondo quanto illustrato, la macchina 100 comprende una stazione 4 di piegatura ad "U" del singolo foglio 3 comprendente un dispositivo di piegatura 5 ed una prima giostra 6, rotante attorno ad un primo asse 6X di rotazione.
La prima giostra 6 ? provvista di una pluralit? di pinze 7 radiali configurate per ricevere, ognuna, un corrispondente singolo foglio 3.
La macchina 100 comprende anche un gruppo 8 di saldatura dei due bordi laterali del singolo foglio 3 disposto nella corrispondente pinza 7 in modo da definire un foglio 3 con un fondo chiuso per piegatura e i due lati chiusi per saldatura.
Ancora secondo quanto illustrato, la macchina 100 comprende una seconda giostra 9, rotante attorno ad un secondo asse 9X di rotazione, provvista di una pluralit? di pinze 10 radiali configurate per ricevere, ognuna, il singolo foglio 3.
Il singolo foglio 3 ? disposto sulla corrispondente pinza 10 con una sua estremit? o bocca 3d aperta verso l'esterno della pinza 10 stessa.
Secondo quanto illustrato, la seconda giostra 9 ruota attorno al secondo asse 9X per definire un percorso P circolare per ogni pinza 10 cos? da permetterne il raggiungimento di una serie ulteriori stazioni in successione e secondo una direzione A di avanzamento.
Le stazioni raggiunte dalle pinze 10 sono le seguenti, secondo la direzione A di avanzamento.
Una stazione 11 di dosatura comprendente almeno un dispositivo 12 di dosaggio di un prodotto da infusione o estrazione alimentato per caduta, lungo una traiettoria T di dosaggio, verso la bocca 3d aperta del singolo foglio (vedi anche figura 2);
alimentato attraverso la bocca 3d aperta del singolo foglio 3.
Una prima stazione 27 di chiusura della bocca 3d del singolo foglio 3 sporgente dalla pinza 10, tramite una linea di saldatura trasversale.
Una stazione 28 di tranciatura di un bordo di materiale in eccesso presente tra la linea di saldatura trasversale e l'estremit? libera del foglio 3 o busta 1 cos? formata tramite un organo 29 di tranciatura disposto radialmente rispetto al secondo asse 9X di rotazione della seconda giostra 9.
Il sopra citato gruppo 8 di saldatura dei lati del foglio 3 pu? essere, in una prima soluzione costruttiva, lungo il percorso della prima giostra 6 ed in prossimit? della stessa prima giostra 6 o, in una seconda soluzione costruttiva, sempre lungo il percorso della prima giostra 6, ma inserita direttamente a bordo della giostra 6.
La seconda soluzione costruttiva del gruppo 8 di saldatura pu? comprendere uno o pi? gruppi saldanti disposti su ognuna della pluralit? di pinze 7 radiali presenti sulla prima giostra 6 rotante. In questo modo, i tempi di trasporto possono essere utilizzati anche per la saldatura dei lati di ogni foglio 3 direttamente a bordo di ogni pinza 7.
Preferibilmente, la macchina 100 comprende anche una giostra 30 intermedia per il passaggio dei fogli singoli 3 dalla prima giostra 6 (successivamente alla piegatura e saldatura laterale del singolo foglio 3) alla seconda giostra 9.
Preferibilmente, la macchina 100 comprende una seconda stazione 31 di chiusura interposta tra la prima stazione 27 di chiusura e la stazione 28 di tranciatura.
In questa luce, la prima stazione 27 di chiusura comprende una unit? 27a di saldatura ad ultrasuoni per formare la linea trasversale di chiusura del singolo foglio 3.
La seconda stazione 31 di chiusura comprende una unit? 31a di saldatura termica a caldo per formare una striscia trasversale di saldatura in sovrapposizione alla linea trasversale di chiusura del singolo foglio 3.
Secondo quanto illustrato nella figura 2 e 3, la stazione 11 di dosatura comprende un secondo dispositivo 13 di dosaggio, disposto affiancato al primo dispositivo 12 di dosaggio, configurato per predisporre una dose di un secondo prodotto da infusione o estrazione.
Sempre secondo quanto illustrato, la stazione 11 di dosatura comprende un organo 14 trasportatore disposto tra il primo 12 e il secondo 13 dispositivo di dosaggio ed avente almeno un contenitore 15 per accogliere la dose del secondo prodotto da infusione dal secondo dispositivo 13 di dosaggio.
L'organo 14 trasportatore ? configurato per portare il contenitore 15 da una posizione di carico della dose del secondo prodotto ad una posizione di scarico del secondo prodotto in corrispondenza di una zona coincidente con la traiettoria T di dosaggio in modo da permettere al contenitore 15 di scaricare la dose del secondo prodotto nella busta 1 in formazione.
Grazie a questa struttura ? possibile operare in modo rapido e semplice ad una preparazione di buste con diversi prodotti (sia di uguale che diversa granulometria) senza che i prodotti entrino in contatto precedentemente al dosaggio in busta.
Preferibilmente i dispositivi di dosaggio sono di tipologia diversa, ad esempio un dispositivo pu? funzionare con dosatura gravimetrica o a peso, mentre l'altro pu? essere con dosatura di tipo volumetrico: in questo modo possono essere utilizzati svariate tipologie di prodotti in combinazione o singolarmente in funzione delle necessit? di produzione.
Preferibilmente, l'organo 14 trasportatore comprende un albero 16 rotante attorno ad un asse 16X trasversale al ciato secondo asse 9x di rotazione della seconda giostra 9 ed almeno un braccio 17, solidale all'albero 16 rotante, e supportante il contenitore 15.
In questa luce, il braccio 17 di supporto ? rigido e solidale all'albero 16 rotante in modo da svilupparsi lungo un piano perpendicolare all'asse 16X di rotazione dell'albero 16 stesso. Si osservi che il braccio 17 ha, ad una propria estremit? libera, il contenitore 15 di alloggiamento della dose del secondo prodotto in modo da permettere, durante la rotazione dell'albero 16, lo spostamento del contenitore 15 da una posizione di carico della dose del secondo prodotto, in cui il contenitore 15 ? disposto al disotto di una zona di ricevimento della dose dal secondo dispositivo 13 di dosaggio, ad una posizione di scarico della dose ricevuta, in cui il contenitore 15 ? interposto tra il primo dispositivo 12 di dosaggio e la bocca 3d della busta 1 in formazione lungo la traiettoria T di dosaggio, e viceversa.
Il contenitore 15 ha una preferita forma cilindrica.
Preferibilmente, (vedi figura 3), l'organo 14 trasportatore comprende almeno una coppia di bracci 17, 17' tra loro angolarmente distanziati.
In questa luce, ogni braccio 17, 17' ? provvisto, alla propria estremit? libera, di un corrispondente contenitore 15 in modo da permettere, quando richiesto, il posizionamento, alternato, di un contenitore 15 disposto nella zona di ricevimento del secondo prodotto e di un contenitore 15 disposto nella zona di scarico della dose del secondo prodotto nella busta 1 in formazione.
In una preferita soluzione costruttiva, ma non limitativa della soluzione in oggetto, l'organo trasportatore 14 comprende due coppie di bracci 17, 17', tra loro angolarmente distanziate. Ogni coppia di bracci 17, 17' risultano tra loro solidali e distanziati angolarmente l'uno dall'altro a formare una "V" con vertice di congiunzione in corrispondenza dell'asse 16X di rotazione dell'albero 16 rotante.
Tale soluzione permette una rotazione ampia dell'albero ogni due dosaggi e rende maggiormente bilanciato tutto l'organo trasportatore durante le rotazioni.
Preferibilmente, ogni contenitore 15 ha un fondo 15a aperto (di forma circolare) impegnato da un dispositivo 18 di selezione configurato per l'apertura o la chiusura del fondo 15a in funzione delle posizioni assunte dal contenitore 15 (vedi figure 4 e 5).
In questa luce, il dispositivo 18 di selezione pu? essere del tipo a ghigliottina (solo come esempio costruttivo non limitativo) e comprende una piastra 19 scorrevole, nei due sensi, parallelamente allo sviluppo del braccio 17, 17' ed avente una apertura 20 in prossimit? di una sua prima estremit? (l'apertura in questo caso ? di forma circolare per coincidere con il fondo 15a circolare del contenitore 15).
Il dispositivo 18 di selezione comprende anche un organo 21 di comando associato alla piastra 19 scorrevole e configurato per muovere la piastra 19 scorrevole da una posizione di chiusura del fondo 15a del contenitore 15 (figura 4), in cui una porzione di superficie piena della piastra 19 impegna il fondo 15a del contenitore 15, ad una posizione di apertura del fondo 15a del contenitore 15 (figura 5), in cui l'apertura 20 della piastra 19 coincide con il fondo 15a aperto del contenitore 15 per permettere il passaggio della dose del secondo prodotto.
Si osservi che la piastra 19 ? provvista di una slitta 22 vincolata ad una guida 23 solidale al braccio 17, 17' in modo da permettere alla piastra 19 di scorrere tra una posizione di apertura ed una posizione di chiusura del fondo 15a del contenitore 15.
Preferibilmente, il dispositivo 18 di selezione comprende un elemento 24 elastico (ad esempio una molla), interposto tra una seconda estremit? della piastra 19 ed una superficie 25 di contrasto sporgente del braccio 17, 17', e configurato per riportare la piastra 19 in posizione di chiusura del fondo 15a del contenitore 15 in corrispondenza della disattivazione dell'organo 21 di comando.
Questa struttura permette l'utilizzo di un attuatore monofase semplificato per ottenere un braccio nel complesso leggero e senza eccessive vibrazioni o flessioni.
Si osservi che ogni contenitore 15, disposto nella posizione di scarico del secondo prodotto in corrispondenza della zona coincidente con la traiettoria T di dosaggio, definisce un prolungamento di un terminale 26 di uscita del primo dispositivo 12 di dosaggio.
Questa disposizione del contenitore 15 permette di avere sempre una precisa dosata di entrambi i prodotti (quando necessario) ed anche la possibilit? di operare comunque una dosata di un singolo prodotto (sempre attraverso il primo dispositivo di dosaggio), il quale scorre attraverso il contenitore 15 (con piastra 19 in condizione di apertura).
La macchina cos? strutturata quindi raggiunge gli scopi prefissati grazie alla stazione di dosatura provvista di due distinti dispositivi di dosaggio che sono disposti affiancati, ma indipendenti nella loro funzionalit? di preparazione della corrispondente dose.
La presenza dell'organo trasportatore permette di avere un singolo punto di dosaggio per entrambe le dosi in modo da ridurre gli ingombri globali della macchina a fronte di un aumento della flessibilit? operativa della macchina stessa in grado di produrre buste con singolo o doppio prodotto.

Claims (10)

RIVENDICAZIONI
1. Macchina per la formazione di buste (1) con prodotti da infusione od estrazione comprendente almeno:
- una stazione (2) di formazione ed alimentazione di singoli fogli (3) da imballo;
- una stazione (4) di piegatura ad "U" del singolo foglio (3) comprendente un dispositivo di piegatura (5) ed una prima giostra (6), rotante attorno ad un primo asse (6X) di rotazione, provvista di una pluralit? di prime pinze (7) radiali configurate per ricevere, ognuna, un corrispondente singolo foglio (3);
- un gruppo (8) di saldatura dei due bordi laterali (3a, 3b) del singolo foglio (3), disposto nella corrispondente prima pinza (7), in modo da definire un foglio (3) con un fondo chiuso per piegatura e due lati chiusi per saldatura;
- una seconda giostra (9), rotante attorno ad un secondo asse (9X) di rotazione, provvista di una pluralit? di seconde pinze (10) radiali configurate per ricevere, ognuna, il singolo foglio (3); il singolo foglio (3) essendo disposto sulla corrispondente seconda pinza (10) con una estremit? o bocca (3d) aperta verso l'esterno della seconda giostra (9); la seconda giostra (9) ruotando attorno al secondo asse (9X) lungo direzione (A) di avanzamento muovendo ogni seconda pinza (10) lungo un percorso (P) passando attraverso una serie di ulteriori stazioni in successione comprendenti almeno una stazione (11) di dosatura avente almeno un primo dispositivo (12) di dosaggio configurato per alimentare un primo prodotto da infusione o estrazione mediante caduta per gravit?, lungo una traiettoria (T) di dosaggio, entro la bocca (3d) aperta del singolo foglio (3);
caratterizzata dal fatto che la stazione (11) di dosatura comprende, inoltre:
- un secondo dispositivo (13) di dosaggio, disposto affiancato al primo dispositivo (12) di dosaggio, configurato per predisporre una dose di un secondo prodotto da infusione o estrazione;
- un organo (14) trasportatore disposto tra il primo (12) e il secondo (13) dispositivo di dosaggio ed avente almeno un contenitore (15) per accogliere la dose del secondo prodotto da infusione dal secondo dispositivo (13) di dosaggio; detto organo (14) trasportatore essendo configurato per portare il contenitore (15) da una posizione di carico della dose del secondo prodotto ad una posizione di scarico del secondo prodotto in corrispondenza di una zona che incontra la traiettoria (T) di dosaggio in modo da permettere al contenitore (15) di scaricare la dose del secondo prodotto nella busta (1) in formazione.
2. Macchina secondo la rivendicazione 1, in cui l'organo (14) trasportatore comprende un albero (16) rotante attorno ad un terzo asse (16X) trasversale a detto secondo asse (9X) di rotazione della seconda giostra (9), ed almeno un braccio (17) di supporto accoppiato all'albero (16) rotante e supportante il contenitore (15).
3. Macchina secondo la rivendicazione 2, in cui il braccio (17) di supporto si sviluppa su un piano perpendicolare al terzo asse (16X) di rotazione dell'albero (16) stesso; il braccio (17) portando il contenitore (15) ad una propria estremit? libera, in modo da permettere, durante la rotazione dell'albero (16), lo spostamento del contenitore (15) da una posizione di carico della dose del secondo prodotto, dove il contenitore (15) ? al disotto del secondo dispositivo (13) di dosaggio, ad una posizione di scarico della dose ricevuta, dove il contenitore (15) ? posto tra il primo dispositivo (12) di dosaggio e la bocca (3d) della busta (1) in formazione giacendo sulla traiettoria (T) di dosaggio.
4. Macchina secondo la rivendicazione 3, in cui l'organo (14) trasportatore comprende almeno una coppia di bracci (17, 17') tra loro angolarmente distanziati; ogni braccio (17, 17') portando un rispettivo contenitore (15) alla propria estremit? libera, in modo da permettere, durante la rotazione dell'albero (16), il posizionamento, alternato, di un contenitore (15) di uno braccio della coppia di bracci (17, 17') disposto per caricare il secondo prodotto e di un contenitore (15) dell?altro braccio della coppia di bracci (17, 17') disposto per scaricare la dose del secondo prodotto nella busta (1) in formazione.
5. Macchina secondo la rivendicazione 3 o 4, in cui l'organo trasportatore (14) comprende due coppie di bracci (17, 17'), tra loro angolarmente distanziate, ogni coppia di bracci (17, 17') essendo tra loro solidali e distanziati angolarmente l'uno dall'altro a formare una "V" con un vertice in corrispondenza del terzo asse (16X) di rotazione dell'albero (16).
6. Macchina secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui ogni contenitore (15) ha un fondo (15a) aperto accoppiato ad un dispositivo (18) di selezione configurato per l'apertura/chiusura del fondo (15a) in funzione della posizione del contenitore (15).
7. Macchina secondo la rivendicazione 6 quando dipende dalle rivendicazioni 2-5, in cui il dispositivo (18) di selezione ? del tipo a ghigliottina e comprende una piastra (19) scorrevole, nei sensi opposti, parallelamente allo sviluppo del braccio (17, 17') ed avente una apertura (20) ad una prima estremit?; un organo (21) di comando essendo associato alla piastra (19) scorrevole e configurato per muovere la piastra (19) scorrevole da una posizione di chiusura del fondo (15a) del contenitore (15), in cui una porzione di una superficie piena della piastra (19) chiude il fondo (15a) del contenitore (15), ad una posizione di apertura del fondo (15a) del contenitore (15), in cui l'apertura (20) della piastra (19) si allinea con il fondo (15a) aperto del contenitore (15) per permettere l?uscita della dose del secondo prodotto.
8. Macchina secondo la rivendicazione 7, in cui la piastra (19) ? provvista di una slitta (22) vincolata ad una guida (23) solidale al braccio (17, 17') in modo da permettere alla piastra (19) di scorrere tra una posizione di apertura ed una posizione di chiusura del fondo (15a) del contenitore (15).
9. Macchina secondo una qualsiasi delle rivendicazioni 7 o 8, in cui un elemento (24) elastico ? interposto tra una seconda estremit? della piastra (19), opposta alla prima estremit?, ed una superficie (25) di contrasto sporgente del braccio (17, 17'), detto elemento (24) elastico essendo configurato per spingere la piastra (19) nella posizione di chiusura del fondo (15a) del contenitore (15) in corrispondenza della disattivazione dell'organo (21) di comando.
10. Macchina secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui il contenitore (15), quando disposto nella posizione di scaricare la dose del secondo prodotto nella busta (1) in formazione, incontra un prolungamento di un terminale (26) di uscita del primo dispositivo (12) di dosaggio.
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