IT202000029435A1 - Macchina operatrice per la lavorazione di articoli da fumo con un componente pneumatico realizzato mediante manifattura additiva - Google Patents

Description

DESCRIZIONE

dell'invenzione industriale dal titolo:

"Macchina operatrice per la lavorazione di articoli da fumo con un componente pneumatico realizzato mediante manifattura additiva."

SETTORE DELLA TECNICA

La presente invenzione ? relativa ad una macchina operatrice per la lavorazione di articoli da fumo, ad esempio una macchina impacchettatrice per la produzione di pacchetti di sigarette, una macchina confezionatrice per la produzione di sigarette o di filtri per sigarette, oppure una macchina mettifiltro per applicare filtri a sigarette.

ARTE ANTERIORE

Una macchina operatrice per la lavorazione di articoli da fumo comprende numerosi componenti assemblati tra loro.

Alcuni di questi componenti sono pneumatici, ovvero presentano sulla propria superficie esterna dei fori attraverso i quali viene generata (pi? frequentemente) una aspirazione per trattenete un elemento in lavorazione a contatto con la superficie esterna del componente oppure attraverso i quali viene generato (pi? raramente) un soffio di aria compressa per spingere pneumaticamente su un elemento in lavorazione.

Un componente pneumatico comprende generalmente una serie di fori ricavati attraverso la superficie esterna del componente pneumatico ed un sistema di canalizzazioni interne che sono disposte almeno parzialmente dentro al componente pneumatico per distribuire l?aspirazione o l?aria compressa ai fori. Normalmente e per semplicit? produttiva, le canalizzazioni (spesso ricavate dal pieno mediante lavorazioni con asportazione di truciolo) presentano un andamento rettilineo con curve gomito (ovvero formanti un angolo di 90?); tuttavia, queste geometrie regolari delle canalizzazioni, imposte dalla necessit? di fabbricazione senza complicazioni eccessive, ? decisamente penalizzante dal punto di visto fluidodinamico, ovvero comporta delle perdite di carico rilevanti che determinano dei rendimenti energetici decisamente sfavorevoli (ovvero per produrre una aspirazione o un soffio relativamente contenuti ? necessario impiegare una potenza elevata e quindi consumare una quantit? di energia rilevante).

DESCRIZIONE DELLA INVENZIONE

Scopo della presente invenzione ? quello di superare i sopracitati inconvenienti, ovvero di fornire una macchina operatrice per la lavorazione di articoli da fumo che sia esente dagli inconvenienti sopra descritti.

Tale scopo ? raggiunto proponendo una macchina operatrice per la lavorazione di articoli da fumo in accordo con le rivendicazioni allegate.

Le rivendicazioni descrivono forme di realizzazione preferite della presente invenzione formando parte integrante della presente descrizione.

BREVE DESCRIZIONE DEI DISEGNI

La presente invenzione verr? ora descritta con riferimento ai disegni annessi, che ne illustrano alcuni esempi di attuazione non limitativi, in cui:

? la figura 1 ? una vista schematica e frontale di una macchina mettifiltro realizzata in accordo con la presente invenzione;

? la figura 2 ? una vista prospettica e schematica di un tamburo sfalsatore (scalatore) della macchina mettifiltro della figura 1;

? la figura 3 ? una vista prospettica di una serie di anelli operativi del tamburo sfalsatore della figura 2;

? la figura 4 ? una vista in sezione trasversale di un anello operativo del tamburo sfalsatore della figura 2;

? le figure 5 e 6 sono due diverse viste prospettiche di una testa di presa di un tamburo di separazione della macchina mettifiltro della figura 1;

? la figura 7 ? una vista in sezione longitudinale della testa di presa delle figure 5 e 6;

? le figure 8 e 9 sono due diverse viste prospettiche di una testa di presa di un tamburo convogliatore della macchina mettifiltro della figura 1;

? la figura 10 ? una vista in prospettica della testa di presa delle figure 8 e 9 con in evidenza delle canalizzazione pneumatiche interne;

? la figura 11 ? una vista schematica e prospettica di una macchina impacchettatrice realizzata in accordo con la presente invenzione;

? la figura 12 ? una vista prospettica di una testa di presa aspirante della macchina mettifiltro della figura 11;

? la figura 13 ? una ulteriore vista prospettica della testa di presa aspirante della figura 12;

? la figura 14 ? una vista in pianta della testa di presa aspirante della figura 12; ? la figura 15 ? una vista in sezione secondo la linea XV-XV della testa di presa aspirante della figura 12;

? la figura 16 ? una vista prospettica di una tasca aspirante di una ruota di incarto della macchina impacchettatrice della figura 11;

? la figura 17 ? una vista in pianta della tasca aspirante della figura 16;

? le figure 18 e 19 sono due viste in sezione secondo le linee XVIII- XVIII e IXX-IXX della tasca aspirante della figura 16;

? la figura 20 ? una vista schematica e con l?asportazione di parti per chiarezza di una macchina confezionatrice per la produzione di articoli da fumo o di parti per articoli da fumo;

? la figura 21 ? una vista prospettica di una parte iniziale di un trave di formatura della macchina confezionatrice della figura 20; e

? la figura 22 ? una vista prospettica ed in sezione della parte iniziale della figura 21.

FORME DI ATTUAZIONE PREFERITE DELL?INVENZIONE

Con riferimento alla figura 1, ? stata indicata con il numero 1 nel suo complesso una macchina mettifiltro per applicare i filtri alle sigarette (ovvero una macchina operatrice per la lavorazione di articoli da fumo).

La macchina 1 mettifiltro comprende una pluralit? di convogliatori rotanti, ciascuno dei quali ? montato girevole per ruotare con moto continuo attorno ad un asse di rotazione centrale e supporta lateralmente una serie di sedi aspiranti atte ciascuna a trattenere almeno una corrispondente sigarette e/o almeno un corrispondente filtro.

In particolare, la macchina 1 mettifiltro comprende un tamburo 2 di trasferimento (denominato in gergo ?spider?) che ? montato girevole per ruotare con moto continuo attorno ad un asse 3 di rotazione e supporta una pluralit? di equipaggi, ciascuno dei quali ? montato girevole sul tamburo 2 di trasferimento per ruotare attorno ad un rispettivo asse di rotazione parallelo all?asse 3 di rotazione del tamburo 2 di trasferimento in modo da rimanere sempre orizzontale e parallelo a s? stesso. Ciascun equipaggio supporta una testa 4 di presa (meglio illustrata nelle figure 8, 9 e 10) aspirante dotata di due sedi 5 aspiranti parallele che prelevano contemporaneamente due spezzoni di sigaretta da un doppio trave di formatura di una macchina confezionatrice di sigarette; secondo una diversa forma di attuazione non illustrata, ciascuna testa 4 di presa comprende una unica sede 5 aspirante che preleva un solo spezzone di sigarette alla volta da un singolo trave di formatura di una macchina confezionatrice di sigarette.

Inoltre, la macchina 1 mettifiltro comprende un tamburo 6 di separazione che ? montato girevole per ruotare con moto continuo attorno ad un asse 7 di rotazione e supporta una pluralit? di teste 8 di presa (illustrate nelle figure 5, 6 e 7), ciascuna delle quali ? dotata di una singola sede 9 aspirante atta a trattenere un corrispondete filtro.

Infine, la macchina 1 mettifiltro comprende un tamburo 10 sfalsatore o scalatore (meglio illustrato nella figura 2) che ? montato girevole per ruotare con moto continuo attorno ad un asse 11 di rotazione. Il tamburo 10 sfalsatore sfalsa due (o pi?) spezzoni di filtro sigarette inizialmente affiancati ed a contatto di testa circonferenzialmente (tangenzialmente) uno rispetto all?altro (mediante un movimento circonferenziale di almeno uno spezzone di filtro) per disporli ad una certa distanza circonferenziale uno dall?altro. Quindi, gli spezzoni di filtro che entrano nel tamburo 10 sfalsatore sono tra loro circonferenzialmente allineati, mentre gli spezzoni di filtro che lasciano il tamburo 10 sfalsatore sono tra loro circonferenzialmente separati (sfalsati). In particolare, il tamburo 10 sfalsatore preleva gli spezzoni di filtro da una stazione di ingresso disposta in corrispondenza di tamburo di taglio ed alimenta gli spezzoni di filtro sfalsati circonferenzialmente ad una stazione di uscita disposta in corrispondenza di un successivo tamburo di combinazione.

Secondo quanto illustrato nelle figure 2, 3 e 4, il tamburo 10 sfalsatore comprende un corpo 12 centrale (solo parzialmente illustrato nella figura 2) che ? montato girevole attorno all?asse 11 di rotazione (ovvero ? collegato girevole ad un telaio della macchina 1 mettifiltro) ed una pluralit? di anelli 13 operativi che sono calzati uno di seguito all?altro attorno al corpo 12 centrale per costituire un mantello che circonda il corpo 12 centrale stesso (ovvero gli anelli 13 operativi costituiscono un mantello che riveste il corpo 12 centrale). Gli anelli 13 operativi definiscono delle sedi 14 aspiranti che sono atte a trattenere le sigarette e sono provviste di rispettivi fori 15 di aspirazione che sfociano attraverso la superficie esterna degli anelli 13 operativi. Gli anelli 13 operativi sono calzati (montati) in modo smontabile sul corpo 12 centrale e quindi sono sostituibili (ovvero smontabili e rimontabili) in modo relativamente veloce.

In caso di cambio formato, cio? quando la macchina 1 mettifiltro deve trattare delle sigarette di dimensione diversa (in particolare di diametro diverso), ? necessario modificare la conformazione delle sedi 14 aspiranti (che deve riprodurre in negativo la forma delle sigarette); tale operazione richiede la sostituzione solo degli anelli 13 operativi (in cui sono ricavate le sedi 14 aspiranti) e non richiede la sostituzione del corpo 12 centrale e quindi ? nettamente pi? veloce e semplice (? decisamente pi? facile smontare/montare solo degli anelli 13 operativi piuttosto che tutto il tamburo 10 sfalsatore). Inoltre, un set di pezzi di ricambio per un nuovo formato delle sigarette ? nettamente pi? economico e compatto (i soli anelli 13 operativi richiedono molto meno materiale rispetto al tamburo 10 sfalsatore completo). In altre parole, in ciascun tamburo 10 sfalsatore, il corrispondente corpo 12 centrale diventa una parte di macchina standard che ? del tutto slegata dal formato degli articoli da fumo (ovvero non viene mai sostituita o regolata durante un cambio formato) mentre solo gli anelli 13 operativi sono parti di macchina a formato che devono variare in funzione del formato degli articoli da fumo (ovvero devono venire sostituite durante un cambio formato).

Gli anelli 13 operativi presentano una serie di sedi 14 aspiranti (ciascuna atta a trattenere un articolo da fumo cilindrico) provviste di rispettivi fori 15 di aspirazione; inoltre, e come illustrato nella figura 4, gli anelli 13 operativi comprendono una serie di condotti 16 tubolari, ciascuno dei quali si origina da una apertura 17 di ingresso disposta in corrispondenza di una parete interna di un anello 13 operativo e termina in un rispettivo foro 15 di aspirazione in corrispondenza di una parete esterna dell?anello 13 operativo. In altre parole, ciascun condotto 16 tubolare connette un distributore pneumatico ricavato nel corpo 12 centrale con i fori 15 di aspirazione. I condotti 16 tubolari sono ricavati all?interno dei corrispondenti anelli 13 operativi.

E? importante osservare che le valvole che regolano il flusso dell?aspirazione sono ricavate all?interno del corpo 12 centrale e quindi rimangono sempre le stesse (e quindi nella stessa posizione) per tutti i formati in quanto il corpo 12 centrale ? una parte di macchina standard che non viene sostituita durante un cambio formato; ovviamente, le aperture 17 di ingresso dei condotti 16 tubolari ricavati negli anelli 13 operativi vengono posizionate in modo tale da accoppiarsi in modo ottimale con le corrispondenti aperture ricavate nel corpo 12 centrale.

Il tamburo 10 sfalsatore della macchina 1 mettifiltro realizza uno sfalsamento circonferenziale degli spezzoni di filtro relativamente ridotto; ovvero lo spostamento circonferenziale di alcuni spezzoni di filtro rispetto ad altri spezzoni di filtro presenta una corsa relativamente ridotta. Invece, un tamburo sfalsatore di una macchina combinatrice che produce filtri combinati realizza uno sfalsamento circonferenziale degli spezzoni di filtro relativamente elevato (se paragonato al tamburo 10 sfalsatore della macchina 1 mettifiltro); ovvero lo spostamento circonferenziale di alcuni spezzoni di filtro rispetto ad altri spezzoni di filtro presenta una corsa relativamente ridotta (se paragonato al tamburo 10 sfalsatore della macchina 1 mettifiltro).

Nelle figure 5, 6 e 7 ? illustrata una testa 8 di presa comprendente una sede 9 aspirante provvista di una pluralit? di fori 18 di aspirazione che vengono collegati ad una fonte di aspirazione. In particolare, ciascuna testa 8 di presa comprende un corpo 19 di supporto che ? conformato ad ?L? ed ? costituito da un elemento 20 principale in cui ? ricavata la sede 9 aspirante e da un elemento 21 di collegamento che forma un angolo retto con l?elemento 20 principale e si collega al tamburo 6 di separazione. Secondo quanto illustrato nella figura 7, all?interno del corpo 19 di supporto di ciascuna testa 8 di presa ? ricavato un condotto 22 tubolare che termina nei fori 18 di aspirazione e collega i fori 18 di aspirazione con un distributore pneumatico ricavato nel tamburo 6 di separazione. Nelle figure 8, 9 e 10 ? illustrata una testa 4 di presa comprendente due sedi 5 aspiranti provviste ciascuna di una pluralit? di fori 23 di aspirazione che vengono collegati ad una fonte di aspirazione. In particolare, ciascuna testa 4 di presa comprende un corpo 24 di supporto che ? conformato ad ?U? ed ? costituito da due elementi 25 principale rettilinei e tra loro paralleli in cui sono ricavate le sedi 5 aspiranti e da un elemento 26 di raccordo che collega tra loro gli elementi 25 principali; un elemento 25 principale presenta un attacco 27 che viene fissato al tamburo 2 di trasferimento. Secondo quanto illustrato nella figura 10, all?interno del corpo 24 di supporto di ciascuna testa 4 di presa ? ricavato un condotto 28 tubolare che termina nei fori 23 di aspirazione e collega i fori 23 di aspirazione con un distributore pneumatico ricavato nel tamburo 2 di trasferimento. Con riferimento alla figura 11, ? indicata con il numero 29 nel suo complesso una macchina impacchettatrice che ? atta a realizzare un pacchetto di sigarette rigido con coperchio incernierato e funziona con moto intermittente (ovvero un moto che prevede un ciclico alternarsi di fasi di moto e di fasi di sosta).

La macchina 29 impacchettatrice comprende una unit? A di formazione in cui vengono formati in successione i gruppi di sigarette, una unit? B di incarto in cui attorno a ciascun gruppo di sigarette viene avvolto un rispettivo foglio di incarto per realizzare un incarto interno, ed una unit? C di incarto in cui attorno a ciascun incarto interno viene avvolto un collarino ed uno sbozzato per realizzare un contenitore esterno provvisto del coperchio. L?unit? A di formazione dei gruppi di sigarette comprende una tramoggia 30 provvista di tre bocche di uscita per alimentare contemporaneamente tre gruppi di sigarette a tre rispettive tasche di un convogliatore di formazione che supporta una pluralit? di tasche. L?unit? B di incarto comprende un convogliatore 31 di incarto atto ad avanzare ciascun gruppo di sigarette lungo un percorso di incarto rettilineo ed orizzontale. In particolare, il percorso di incarto si estende attraversa una stazione S1 di alimentazione in cui ciascun gruppo di sigarette si accoppia ad un corrispondente foglio di incarto che si piega ad ?U? attorno al gruppo di sigarette stesso.

La macchina 29 impacchettatrice comprende un dispositivo 32 di alimentazione che alimenta ciclicamente i fogli di incarto nella stazione S1 di alimentazione, ovvero dispone ciascun foglio di incarto nella stazione S1 di alimentazione in modo tale che il foglio di incarto venga intercettato da un corrispondente gruppo di sigarette che avanza lungo il percorso di incarto.

La macchina 29 impacchettatrice comprende una ruota 33 di incarto che supporta una pluralit? di tasche 34 (una delle quali ? illustrata nella figura 16) atte ciascuna a contenere un incarto interno ed un collarino, ed ? montata girevole (con moto intermittente, ovvero ?a passo?) attorno ad un asse di rotazione orizzontale parallelo. Ciascuna tasca 34 della ruota 33 di incarto riceve un collarino in una stazione S2 di alimentazione, quindi riceve un incarto interno in una stazione S3 di trasferimento, successivamente riceve uno sbozzato in una stazione S4 di alimentazione, e cede insieme l?incarto interno, il collarino e lo sbozzato in una stazione S5 di trasferimento.

La macchina 29 impacchettatrice comprende un dispositivo 35 di alimentazione che alimenta ciclicamente i collarini nella stazione S2 di alimentazione, ovvero dispone ciascun collarino di fronte ad una tasca 34. Nella forma di attuazione illustrata nella figura 1, il dispositivo 35 di alimentazione separa i collarini da un nastro continuo mediante un taglio trasversale; in alternativa, il dispositivo 35 di alimentazione potrebbe alimentare i collarini da tramoggia.

La macchina 29 impacchettatrice comprende una ruota 36 di alimentazione che supporta una pluralit? di teste di presa aspiranti (non illustrate) atte ciascuna a trattenere un corrispondente sbozzato, ed ? montata girevole (con moto intermittente, ovvero ?a passo?) attorno ad un asse di rotazione orizzontale per avanzare ciascuna testa di presa aspirante lungo un percorso di alimentazione circolare.

Infine, la macchina 29 impacchettatrice comprende una ruota 37 di incarto che ? disposta a valle della ruota 33 di incarto, supporta una pluralit? di tasche atte ciascuna a contenere un incarto interno, un collarino ed uno sbozzato (ricevuti dalla ruota 33 di incarto nella stazione S5 di trasferimento), ed ? montata girevole (con moto intermittente, ovvero ?a passo?) attorno ad un asse di rotazione orizzontale.

Il dispositivo 35 di alimentazione comprende un supporto mobile (non illustrato) che supporta una singola testa 38 di presa aspirante (illustrata nelle figure 12-15) atta a trattenere un corrispondente collarino; in particolare, il supporto mobile sposta ciclicamente la testa 38 di presa avanti ed indietro tra una stazione di prelievo dei collarini ed una stazione di consegna dei collarini.

Secondo quanto illustrato nelle figure 12-15, ciascuna testa 38 di presa aspirante comprende un corpo 39 di collegamento di forma cilindrica che viene collegato alla ruota di alimentazione (non illustrata) ed un condotto 40 tubolare che si eleva a sbalzo da un superficie laterale del corpo 39 di collegamento, ? perpendicolare ad un asse longitudinale del corpo 39 di collegamento e termina in due diverse porzioni 41 di presa provviste ciascuna di (almeno) un foro 42 di aspirazione. In altre parole, nella sua parte finale ciascun condotto 40 tubolare si biforca in due rami, ciascuno dei quali termina in una corrispondente porzione 41 di presa. Le due porzioni 41 di presa di uno stesso condotto 40 tubolare sono disposte ad una certa distanza una dall?altra per impegnare rispettive porzioni di un collarino in modo da afferrare il collarino in modo sicuro e stabile (ovvero senza che il collarino sia lasciato libero di deformarsi in modo incontrollato durante la sua manipolazione). Secondo una diversa forma di attuazione non illustrata, ciascun condotto 40 tubolare termina solo in una singola porzione 41 di presa oppure termina in tre-quattro porzioni 41 di presa tra loro separate.

Ciascuna testa 38 di presa aspirante comprende un elemento 43 di rinforzo piatto che ? disposto di fianco al condotto 40 tubolare ? orientato radialmente (perpendicolarmente) rispetto al condotto 40 tubolare, si connette al condotto 40 tubolare in corrispondenza di una mezzeria del condotto 40 tubolare stesso, e si eleva a sbalzo da un superficie laterale del corpo 39 di collegamento. Secondo quanto illustrato nelle figure allegate, in ciascuna testa 38 di presa, l?elemento 43 di rinforzo ? disposto inizialmente (ovvero in una parte prossimale al corpo 39 di collegamento) su entrambi i lati del condotto 40 tubolare ed ? disposto successivamente (cio? in una parte distale dal corpo 39 di collegamento) solo su un lato del condotto 40 tubolare. Preferibilmente, in ciascuna testa 38 di presa, l?elemento 43 di rinforzo presenta un bordo 44 esterno (visibile nella figura 6) che ? orientato perpendicolarmente all?elemento 43 di rinforzo e conferisce una maggiore rigidezza a flessione.

E? importante sottolineare che il condotto 40 tubolare non ha solo la funzione di ?convogliatore di aspirazione? che si fa passivamente sostenere dall?elemento 43 di rinforzo, ma svolge anche una funzione strutturale importante essendo una vera e propria nervatura di rinforzo dell?elemento 25 di base. In altre parole, l?elemento 43 di rinforzo da solo non sarebbe in grado di sopportare le sollecitazioni meccaniche a cui in uso ? sottoposto, in quanto solo l?insieme dell?elemento 43 di rinforzo con il condotto 40 tubolare (che rinforza in modo sostanziale l?elemento 43 di rinforzo) ? in grado di sopportare le sollecitazioni meccaniche a cui in uso ? sottoposto. In altre parole, nel dimensionamento meccanico di una testa 38 di presa, il condotto 40 tubolare svolge una funzione importante e quindi in uso il condotto 40 tubolare sopporta una parte rilevante delle sollecitazioni meccaniche a cui ? sottoposta la testa 38 di presa. Di conseguenza, il condotto 40 tubolare ? (parzialmente) in grado di autosostenersi, ovvero presenta anche una funzione strutturale importante e non ? quindi utilizzato solo come un ?convogliatore di aspirazione?.

Secondo quanto illustrato nelle figure 16-19, ciascuna tasca 44 della ruota 11 di incarto comprende un telaio 45 perimetrale di forma rettangolare che ? internamente pieno e delimita una cavit? disposta centralmente. In altre parole, il telaio 45 perimetrale ha una forma rettangolare e si estende ad anello attorno alla cavit? disposta centralmente. Ciascuna tasca 44 ? aspirante e comprende una pluralit? di fori 46 aspiranti che sfociano attraverso una superficie esterna del telaio 45 perimetrale ed in uso hanno la funzione di trattenere alla tasca 44 un corrispondente collarino ed un corrispondente sbozzato. Inoltre, ciascuna tasca 44 comprende una serie di condotti 47 tubolari (illustrati nelle figure 18 e 19) che terminano nei fori 46 aspiranti e si estendono all?interno del telaio 45 perimetrale, ovvero sono ricavati dentro al telaio 45 perimetrale cavo stesso evitando di depositare il materiale in corrispondenti dei condotti 47 tubolari.

Nella figura 20, con il numero 48 ? indicata nel suo complesso una macchina confezionatrice per la produzione di articoli da fumo (come sigarette contenenti tabacco) o di parti per articoli da fumo (ad esempio filtri per sigarette tradizionali o per sigarette di nuova generazione).

La macchina 48 confezionatrice comprende una unit? 49 di preparazione in cui viene prodotto in modo noto un cilindro 50 (baco) continuo di materiale filtrante (oppure di tabacco) ed un trave 51 di formatura in cui attorno al cilindro 49 continuo viene avvolto a tubo un nastro 52 di carta (o altro materiale di contenimento) avanzato da una unit? 53 di alimentazione. In altre parole, all?ingresso del trave 51 di formatura viene alimentato il cilindro 50 continuo sopra al nastro 52 di carta che lungo il trave 51 di formatura viene successivamente piegato a tubo attorno al cilindro 50 stesso.

La macchina 1 confezionatrice comprende un dispositivo 54 gommatore che ? disposto in corrispondenza di una stazione di gommatura disposta all?inizio del trave 51 di formatura in una zona in cui il nastro 52 di carta non ? stato ancora piegato a tubo attorno al cilindro 50; prima di completare la piegatura a tubo del nastro 52 di carta, il dispositivo 54 gommatore applica ad un bordo del nastro 52 di carta una striscia continua di colla. Nelle figure 21 e 22 ? illustrata una parte 55 iniziale del trave 51 di formatura (indicata in gergo con la denominazione di ?lingua?) che presenta al proprio interno un canale 56 di passaggio di forma cilindrico al cui interno scorre il cilindro 50 continuo parzialmente avvolto dal nastro 52 di carta. Lungo una superficie del canale 56 di passaggio si aprono una serie di fori 57 di soffiaggio (tre sul lato sinistro e tre sul lato destro) ed una serie di fori 58 di soffiaggio (nove sul lato sinistro e nove sul lato destro). All?interno della parte 55 iniziale del trave 51 di formatura sono ricavati dei condotti tubolari che sfociano nei fori 57 di soffiaggio e degli altri condotti tubolari che sfociano nei fori 58 di soffiaggio. Le teste 4 di presa, le teste 8 di presa e gli anelli 13 operativi della macchina 1 mettifiltro, le teste 38 di presa e le tasche 34 della macchina 29 impacchettatrice, e la parte 55 iniziale del trave 51 di formatura della macchina 48 confezionatrice sono esempi di componenti pneumatici di una macchina operatrice per la lavorazione di articoli da fumo che sono vantaggiosamente fabbricati mediante manifattura additiva; ovvero ciascun componente pneumatico (testa 4 di presa, testa 8 di presa, anello 13 operativo, testa 38 di presa, tasca 34, parte 55 iniziale) ? un unico pezzo monolitico, ? composto da unico corpo indivisibile realizzato tutto insieme senza soluzione di continuit?, ed ? fabbricato mediante manifattura additiva.

Ciascun componente pneumatico ? realizzato mediante manifattura additiva (denominata anche stampa 3D), ovvero mediante un processo industriale che partendo da un modello 3D digitale realizza il pezzo aggiungendo uno strato sopra l'altro (alcuni esempi di tecnologie utilizzabili nella manifattura additiva sono la stereolitografia, la modellazione a deposizione fusa denominata anche FDM, la sinterizzazione laser selettiva denominata anche SLS, oppure la microfusione laser diretta o DLM).

Secondo una possibile forma di attuazione, ciascun componente pneumatico (testa 4 di presa, testa 8 di presa, anello 13 operativo, testa 38 di presa, tasca 34, parte 55 iniziale) ? realizzato interamente in materiale plastico (plastica o resina), ovvero non in materiale metallico (essenzialmente per ridurre il costo di produzione ed il peso), in quanto ciascun componente pneumatico in uso non ? sottoposto a sollecitazioni meccaniche rilevanti. Eventualmente il materiale plastico con cui viene realizzata ciascun componente pneumatico potrebbe venire caricato (rinforzato) con carbonio o vetro per aumentare le caratteristiche strutturali (ad esempio il Nylon 12CF ? un composito termoplastico per stampa 3D caricato carbonio dalle eccellenti caratteristiche strutturali).

Secondo una diversa forma di attuazione, ciascun componente pneumatico (testa 4 di presa, testa 8 di presa, anello 13 operativo, testa 38 di presa, tasca 34, parte 55 iniziale) ? realizzato interamente in materiale metallico (ad esempio acciaio oppure alluminio) che presenta una maggiore resistenza all?usura.

In tutti i componenti pneumatici (testa 4 di presa, testa 8 di presa, anello 13 operativo, testa 38 di presa, tasca 34, parte 55 iniziale) sopra descritti, il ricorso alla manifattura additiva (che rende ciascun componente un corpo unico indiviso ed indivisibile) permette di ottimizzare l?efficienza fluidodinamica dei corrispondenti condotti 16, 22, 28, 40, 47 tubolari in quanto i condotti 16, 22, 28, 40, 47 tubolari possono avere geometrie irregolari (tipicamente con curve che formano un angolo molto diverso da 90? e/o con una area della sezione trasversale variabile) scelte per ottimizzare l?efficienza fluidodinamica (ovvero senza tenere in alcun conto le problematiche di costruzione e montaggio che si avrebbero se non si utilizzasse la manifattura additiva). In particolare, lungo uno stesso tratto di un condotto tubolare l?area della sezione trasversale pu? variare in modo continuo (ovvero senza formare dei ?gradini?) per ottimizzare l?efficienza fluidodinamica.

In altre parole, il ricorso alla manifattura additiva permette di trasferire in tutti i componenti pneumatici (testa 4 di presa, testa 8 di presa, anello 13 operativo, testa 38 di presa, tasca 34, parte 55 iniziale) sopra descritti la geometria dei condotti 16, 22, 28, 40, 47 tubolari calcolata da una analisi numerica fluidodinamica, allo scopo di bilanciare i flussi d?aria, minimizzare le perdite, distribuire le forze di sostentamento del prodotto nella maniera pi? efficace lungo l?intera lunghezza del tratto di presa.

Inoltre, il ricorso alla manifattura additiva (che rende ciascun componente pneumatico un corpo unico indiviso ed indivisibile) permette di creare i condotti 16, 22, 28, 40, 47 tubolari direttamente all?interno del componente pneumatico senza che il componente pneumatico sia scomponibile (ovvero in qualche modo apribile). Quindi, non ? pi? necessario che un componente pneumatico sia composto da pi? pezzi uniti tra di loro ed i condotti 16, 22, 28, 40, 47 tubolari possono avere geometrie irregolari scelte unicamente per ottimizzare l?efficienza fluidodinamica (ovvero senza tenere in alcun conto le problematiche di costruzione e montaggio che si avrebbero se non si utilizzasse la manifattura additiva).La macchina operatrice sopra descritta presenta numerosi vantaggi. In primo luogo, i componenti pneumatici (testa 4 di presa, testa 8 di presa, anello 13 operativo, testa 38 di presa, tasca 34, parte 55 iniziale) della macchina operatrice sopra descritta presentano una fluidodinamica ottimizzata che permette di minimizzare le perdite di carico e quindi permette di massimizzare i rendimenti energetici (ovvero per produrre una aspirazione o un soffio ? sufficiente impiegare una potenza modesta e quindi consumare una ridotta quantit? di energia).

Inoltre, la fluidodinamica ottimizzata dei componenti pneumatici (testa 4 di presa, testa 8 di presa, anello 13 operativo, testa 38 di presa, tasca 34, parte 55 iniziale) della macchina operatrice sopra descritta migliora (ovvero rende pi? stabile e sicura) la presa di materiali e prodotti permettendo di aumentare la qualit? finale dei prodotti e di ridurre il numero di prodotti difettosi da scartare.

Infine, la realizzazione della macchina operatrice sopra descritta ? particolarmente semplice ed economica in quanto i componenti pneumatici (testa 4 di presa, testa 8 di presa, anello 13 operativo, testa 38 di presa, tasca 34, parte 55 iniziale) della macchina operatrice sopra descritta possono venire fabbricati in modo veloce e poco costoso grazie alla manifattura additiva.

Claims (15)

RIVENDICAZIONI

1. Macchina (1; 29; 48) operatrice per la lavorazione di articoli da fumo e comprendente almeno un componente pneumatico che presenta una pluralit? di fori (15; 18; 23; 42; 46; 57; 58) che sono ricavati attraverso una sua superficie esterna e sono collegabili ad un sistema pneumatico ed almeno un condotto (16; 22; 28; 40; 47) tubolare che termina nei fori (15; 18; 23; 42; 46; 57; 58);

in cui il componente pneumatico ? un unico pezzo monolitico, ? composto da unico corpo indivisibile realizzato tutto insieme senza soluzione di continuit?, ed ? fabbricato mediante manifattura additiva; ed

in cui il condotto (16; 22; 28; 40; 47) tubolare presenta una geometria non rettilinea che ottimizza il rendimento fluidodinamico.

2. Macchina (1; 29; 48) operatrice secondo la rivendicazione 1, in cui il condotto (16; 22; 28; 40; 47) tubolare ? ricavato dal pieno all?interno del componente pneumatico.

3. Macchina (1; 29; 48) operatrice secondo la rivendicazione 1 o 2, in cui il condotto (16; 22; 28; 40; 47) tubolare presenta delle curve che formano un angolo diverso da 90? e/o presenta una area della sezione trasversale variabile.

4. Macchina (1; 29; 48) operatrice (1) secondo la rivendicazione 1, 2 o 3, in cui il componente pneumatico ? un anello (13) operativo di un tamburo (10) sfalsatore.

5. Macchina (1; 29; 48) operatrice (1) secondo la rivendicazione 4, in cui il tamburo (10) sfalsatore comprende:

un corpo (12) centrale che ? montato girevole attorno ad un asse (11) di rotazione; ed una pluralit? di anelli (13) operativi che sono calzati in modo smontabile ed uno di seguito all?altro attorno al corpo (12) centrale per costituire un mantello che circonda il corpo (12) centrale stesso e definiscono delle sedi (14) aspiranti che sono atte a trattenere degli articoli da fumo e sono provviste di rispettivi fori (15) di aspirazione che sfociano attraverso la superficie esterna degli anelli (13) operativi.

6. Macchina (1; 29; 48) operatrice (1) secondo la rivendicazione 5, in cui gli anelli (13) operativi comprendono una serie di condotti (16) tubolari, ciascuno dei quali si origina da una apertura (17) di ingresso disposta in corrispondenza di una parete interna di un anello (13) operativo e termina in un rispettivo foro (15) di aspirazione in corrispondenza di una parete esterna dell?anello (13) operativo.

7. Macchina (1; 29; 48) operatrice (1) secondo la rivendicazione 1, 2 o 3, in cui il componente pneumatico ? una testa (4; 8) di presa provvista di almeno una sede (5; 9) aspirante atta a trattenere un articolo da fumo.

8. Macchina (1; 29; 48) operatrice (1) secondo la rivendicazione 1, 2 o 3, in cui il componente pneumatico ? una testa (38) di presa aspirante che ? atta a trattenere per aspirazione un foglio di incarto, in particolare un collarino.

9. Macchina (1; 29; 48) operatrice secondo la rivendicazione 14, in cui la testa (38) di presa aspirante comprende un corpo (39) di collegamento di forma cilindrica ed un condotto (40) tubolare che si eleva a sbalzo da un superficie laterale del corpo (39) di collegamento, ? perpendicolare ad un asse longitudinale del corpo (39) di collegamento e termina in almeno una porzione (41) di presa provvista di un foro (42) di aspirazione.

10. Macchina (1; 29; 48) operatrice secondo la rivendicazione 15, in cui la testa (38) di presa aspirante comprende un elemento (43) di rinforzo piatto che ? disposto di fianco al condotto (40) tubolare, si connette al condotto (40) tubolare in corrispondenza di una mezzeria del condotto (40) tubolare stesso, e si eleva a sbalzo da un superficie laterale del corpo (39) di collegamento.

11. Macchina (1; 29; 48) operatrice secondo la rivendicazione 16, in cui l?elemento (43) di rinforzo presenta un bordo (44) esterno che ? orientato perpendicolarmente all?elemento (43) di rinforzo.

12. Macchina (1; 29; 48) operatrice secondo la rivendicazione 1, 2 o 3, in cui il componente pneumatico ? una tasca (34) di una ruota (33) di incarto.

13. Macchina (1; 29; 48) operatrice secondo la rivendicazione 18, in cui la tasca (34) comprende un telaio (45) perimetrale di forma rettangolare che delimita una cavit? disposta centralmente.

14. Macchina (1; 29; 48) operatrice secondo la rivendicazione 1, 2 o 3, in cui il componente pneumatico ? una parte (55) iniziale di un trave (51) di formatura che avvolge a tubo un nastro (52) di carta preferibilmente attorno ad un cilindro (50) continuo di materiale filtrante oppure di tabacco.

15. Metodo di produzione di un componente pneumatico di una macchina (1; 29; 48) operatrice per la lavorazione di articoli da fumo;

in cui il componente pneumatico presenta una pluralit? di fori (15; 18; 23; 42; 46; 57; 58) che sono ricavati attraverso una sua superficie esterna e sono collegabili ad un sistema pneumatico ed almeno un condotto (16; 22; 28; 40; 47) tubolare che termina nei fori (15; 18; 23; 42; 46; 57; 58);

in cui il componente pneumatico ? un unico pezzo monolitico, ? composto da unico corpo indivisibile realizzato tutto insieme senza soluzione di continuit?, ed ? fabbricato mediante manifattura additiva; ed

in cui il condotto (16; 22; 28; 40; 47) tubolare presenta una geometria non rettilinea che ottimizza il rendimento fluidodinamico.