IT202100000872A1

IT202100000872A1 - Macchina di confezionamento a giostra

Info

Publication number: IT202100000872A1
Application number: IT102021000000872A
Authority: IT
Inventors: Andrea Ferrari
Original assignee: Dolcepack Sagl
Priority date: 2021-01-19
Filing date: 2021-01-19
Publication date: 2022-07-19
Also published as: US20240076082A1; EP4281377A1; WO2022157615A1

Description

DESCRIZIONE

Campo dell?invenzione

L?invenzione riguarda il settore delle macchine di confezionamento del tipo a giostra o carosello.

Arte nota

Le macchine di confezionamento dette a giostra o carosello si distinguono per la presenza di un organo rotante disposto per trasportare i contenitori attraverso una serie di stazioni di lavoro. Tipicamente ciascuna stazione di lavoro ? configurata con opportuni sotto-sistemi per eseguire una fase del processo di confezionamento, per esempio apertura del contenitore, inserimento prodotto, chiusura del contenitore stesso.

L?organo rotante, denominato appunto giostra o carosello, ? disposto per accogliere una pluralit? di contenitori ed ? comandato in modo da effettuare una rotazione intermittente a passi (indicizzata). Ogni passo di rotazione della giostra conduce ciascuno dei contenitori caricati sulla giostra stessa in una stazione di lavoro, dove viene eseguita una fase del processo; inoltre sempre ad ogni passo della giostra un nuovo contenitore vuoto pu? essere caricato sulla giostra e un contenitore riempito e chiuso pu? essere espulso, per esempio consegnandolo a un nastro trasportatore. Macchine di confezionamento di questa tipologia sono note.

Nelle macchine dell?arte nota la giostra ? disposta generalmente con asse di rotazione verticale, di conseguenza essa ruota essenzialmente in un piano orizzontale, con le stazioni di lavoro sono disposte a intervalli regolari attorno alla ruota.

La richiedente ha riscontrato che tale disposizione ad asse verticale della giostra presenta alcuni inconvenienti.

In primo luogo, la giostra ad asse verticale porta la macchina a svilupparsi in orizzontale con le stazioni di lavoro tutt?intorno alla macchina stessa, lungo il percorso della giostra. Conseguenza di ci? ? che ciascuna stazione di lavoro ? accessibile solo da un lato della macchina e risulta praticamente impossibile per un operatore posizionarsi in modo da avere accesso a tutte le diverse stazioni di lavoro. In taluni casi pu? essere necessaria la presenza di due operatori a bordo macchina per supervisionare il funzionamento, il che rappresenta evidentemente un costo aggiuntivo. Per lo stesso motivo risultano laboriosi gli interventi sulla macchina per riconfigurare i vari dispositivi in base a forma o dimensioni dei contenitori.

Un altro inconveniente ? che gli organi meccanici e ausiliari sono raccolti sotto la giostra. Tale disposizione li rende difficili da raggiungere e complica le operazioni di manutenzione. La parte ?bassa? della macchina, sotto la giostra, risulta poco accessibile anche per le operazioni ordinarie di pulizia e di lubrificazione, essendo cos? esposta al rischio di infiltrazioni, ristagno di prodotto, fenomeni di ossidazione e formazione di ruggine. Tale inconveniente ? sentito specialmente nei settori alimentare e farmaceutico dove gli standard di igiene sono elevatissimi: ci? costringe a operazioni di manutenzione frequenti e costose.

Ancora un altro inconveniente ? dato dall?ingombro e pi? precisamente dall?impronta a terra, che ? considerevole dato che la macchina si sviluppa prevalentemente in orizzontale attorno alla giostra. Nel settore del confezionamento vi ? una richiesta di capacit? produttive sempre pi? elevate, che porta a installare nuove linee e sfruttare al massimo gli spazi esistenti, pertanto anche l?ingombro ? un aspetto sempre pi? sentito.

Ulteriore inconveniente delle macchine a giostra ? dato dal fatto che i contenitori, poich? ruotano insieme alla giostra stessa, possono modificare il loro orientamento dello spazio. Ci? rende complicata l?interazione con i dispositivi fissi delle varie stazioni di lavoro.

Ancora un altro problema ? rappresentato dalle connessioni e alimentazioni per eventuali azionamenti meccanici o pneumatici montati sulla giostra. Per raggiungere la massima efficienza nel processo ? desiderabile dotare la giostra di organi mobili, che tuttavia richiedono o di montare dei motori sulla giostra stessa, aumentando pesi e costo, oppure di prevedere adeguate connessioni di alimentazione tra la ruota e la parte fissa della macchina. Ma poich? la giostra ? un organo rotante, tali connessioni con l?esterno meccaniche o di altra natura sono complesse e costose da realizzare.

Riassumendo, la realizzazione di una macchina di confezionamento del tipo considerato pone una serie di problemi che nell?arte nota non sono ancora risolti in modo soddisfacente.

Sommario dell?invenzione

L?invenzione si propone di rimediare agli inconvenienti sopra elencati delle convenzionali macchine di confezionamento a giostra. L?invenzione in particolare si propone di mettere a disposizione una macchina meglio adatta alle moderne esigenze del settore del confezionamento. Tra gli scopi dell?invenzione vi ? anche quello di realizzare una macchina con una elevata produttivit? e che sia economica da realizzare.

Tale scopo ? raggiunto con una macchina secondo le rivendicazioni.

L?invenzione prevede di disporre la giostra con asse di rotazione orizzontale. Di conseguenza, la giostra si estende e ruota essenzialmente in un piano verticale. Inoltre gli organi di presa associati alla giostra sono controrotanti in modo sincronizzato rispetto alla giostra stessa cos? da mantenere un assetto costante dei contenitori.

Grazie alla disposizione verticale della giostra la macchina si sviluppa essenzialmente in altezza ed ? possibile disporre tutte le stazioni di lavoro in modo che siano facilmente accessibili da un lato frontale della macchina (fronte operatore). Cos?, un solo operatore pu? tenere sotto controllo il funzionamento della macchina e il processo di confezionamento.

Il disegno con giostra ad asse orizzontale consente di progettare la macchina con un lato frontale dove sono montate le stazioni di lavoro e un lato posteriore (retro macchina) dove sono raggruppati i componenti meccanici e ausiliari. Tale disposizione facilita grandemente l?accesso ai componenti per la pulizia e la manutenzione. La macchina risulta cos? adatta a rispettare requisiti stringenti di igiene, come quelli prescritti nei settori alimentare e farmaceutico.

Risulta anche pi? comodo intervenire sulla macchina per operazioni di configurazione della macchina stessa in funzione dei contenitori con i quali operare. Si tratta di un ulteriore notevole vantaggio poich? alle macchine di confezionamento ? richiesta anche un?elevata flessibilit? nell?operare con contenitori di forma e/o natura diversa e l?invenzione riduce i tempi di fermo-macchina per la preparazione.

Inoltre l?impronta a terra della macchina ? ridotta grazie allo sviluppo in verticale. Rispetto a una macchina convenzionale si pu? avere una impronta a terra ridotta di circa il 50%.

L?orientamento costante dei contenitori, reso possibile dalla contro-rotazione sincronizzata degli organi di presa, facilita l?interazione con i dispositivi fissi della macchina. Il processo di confezionamento risulta pi? preciso e controllabile.

Una macchina secondo l?invenzione pu? essere configurata per confezionamento in contenitori rigidi come barattoli o flaconi, oppure flessibili come buste o sacchetti. Il settore di confezionamento in contenitori flessibili rappresenta un?applicazione particolarmente interessante. Il prodotto potr? essere in forma solida, granulare, in polvere, o in forma liquida.

L?invenzione innova sostanzialmente il disegno delle macchine di confezionamento del tipo qui considerate.

Forma oggetto dell?invenzione anche un processo di confezionamento in accordo alle annesse rivendicazioni.

Descrizione di realizzazioni preferite

Gli organi di presa sono preferibilmente configurati per mantenere i contenitori in un assetto verticale. Preferibilmente i contenitori sono mantenuti in posizione verticale con un?apertura rivolta verso l?alto, cos? che il prodotto pu? essere introdotto nei contenitori dall?alto, ad esempio per caduta per gravit? tramite un imbuto.

Ciascuno degli organi di presa montati sulla giostra comprende preferibilmente un corpo o telaio esteso longitudinalmente.

In una realizzazione preferita la giostra comprende una pluralit? di bracci radiali, in cui ciascuno di detti bracci porta uno degli organi di presa. Pi? preferibilmente ciascuno degli organi di presa ha un corpo che ? imperniato a un rispettivo braccio della giostra ed ? collegato a una trasmissione atta a imprimere al corpo la detta controrotazione sincronizzata rispetto all?avanzamento della giostra. Detta trasmissione ? preferibilmente a cinghia, che si rivela adatta a un collegamento tra centro e periferia della giostra.

La giostra pu? comprendere una ruota singola con organi di presa montati a sbalzo. E? anche possibile una realizzazione con due ruote affiancate e organi di presa montati tra le due ruote, cio? con gli estremi incernierati rispettivamente all?una e all?altra delle due ruote.

Inoltre ciascun organo di presa pu? comprendere due o pi? dispositivi di afferraggio disposti per afferrare un lato di uno dei contenitori. Per esempio i detti dispositivi di afferraggio possono essere configurati per serrare a pinza un bordo o un lato di una busta o di un sacchetto flessibile.

Preferibilmente detti dispositivi di afferraggio sono realizzati con pinze pneumatiche o ad azionamento meccanico.

Almeno uno dei due dispositivi di afferraggio pu? essere scorrevole lungo il corpo potendo cos? variare la distanza di presa tra detti due dispositivi.

L?organo di presa pu? essere dotato di un sistema di trasmissione, azionabile dall?esterno dell?organo di presa stesso, disposto per movimentare detto almeno un dispositivo di afferraggio scorrevole. Vantaggiosamente, almeno una delle stazioni di lavoro comprende un motore accoppiabile temporaneamente al sistema di trasmissione quando l?organo di presa si trova nella stazione di lavoro.

L?organo di presa pu? essere configurato per ricevere un singolo contenitore o pi? contenitori, per esempio due contenitori.

In una realizzazione, ciascun organo di presa porta due dispositivi di afferraggio scorrevoli e disposti per trattenere un contenitore, preferibilmente una busta o sacchetto, serrando i lati opposti. In tal caso il sistema di trasmissione montato su ciascun organo di presa ? preferibilmente configurato per spostare contemporaneamente i due dispositivi di afferraggio con un moto di reciproco avvicinamento o allontanamento. Il comando simultaneo dei due dispositivi di afferraggio consente un controllo preciso nella manipolazione del contenitore o dei contenitori.

In un?altra realizzazione ciascun organo di presa ? dotato di tre dispositivi di afferraggio disposti per trattenere due contenitori. In tal caso i tre dispositivi di afferraggio sono allineati lungo l?organo di presa; ciascuno di detti due contenitori risulta trattenuto dal dispositivo di afferraggio centrale e da uno dei due dispositivi di afferraggio laterali. I dispositivi di afferraggio laterali preferibilmente sono scorrevoli.

La presenza di almeno un dispositivo di afferraggio mobile, a bordo degli organi di presa, conferisce un ulteriore grado di flessibilit? nella manipolazione dei contenitori. Nel caso di contenitori flessibili, che rappresentano un?applicazione preferita, la presenza di almeno un dispositivo di afferraggio mobile per esempio consente all?organo di presa di agire attivamente per aprire o chiudere il sacchetto stesso.

Un notevole vantaggio della soluzione sopra descritta (con sistema di trasmissione dell?organo di presa accoppiabile a un motore esterno) ? che il motore ? associato alla stazione di lavoro e non deve essere montato a bordo dell?organo di presa, cio? della giostra rotante. Ci? riduce la massa della giostra ed evita collegamenti rotanti per alimentare il motore stesso. Inoltre si possono motorizzare solo le stazioni di lavoro che richiedono di azionare attivamente l?organo di presa, per esempio per aprire o chiudere un sacchetto, anzich? montare un motore per ciascun organo di presa.

Detto accoppiamento temporaneo tra motore e sistema di trasmissione ? preferibilmente di tipo senza contatto. Una realizzazione preferita prevede un accoppiamento magnetico. Un accoppiamento senza contatto ? preferito dovendo trasferire il moto a un organo mobile quale ? la giostra.

Pi? in dettaglio, in una realizzazione preferita, una flangia del motore e una flangia del sistema di trasmissione sono portate in una condizione di accoppiamento magnetico, senza contatto, quando l?organo di presa si trova nella stazione di lavoro. Il motore stesso pu? essere mobile (per esempio su opportuno carrello) tra una posizione di attesa e una posizione di accoppiamento con il sistema di trasmissione, cos? che quando l?organo di presa raggiunge la stazione di lavoro, il motore si porta nella posizione di accoppiamento e la flangia motrice si avvicina alla flangia condotta in modo da rendere possibile la trasmissione di coppia per via magnetica tra le due flange.

Un dispositivo di afferraggio scorrevole pu? essere realizzato montando il dispositivo stesso su una slitta. Detta slitta preferibilmente ? azionata da un alberino del sistema di trasmissione attraverso un accoppiamento atto a trasformare una rotazione in una traslazione. A tale scopo un accoppiamento particolarmente preferito ? del tipo a circolazione di sfere per la sua precisione.

Una realizzazione particolarmente preferita prevede un organo di presa che supporta, su opportune guide, due slitte scorrevoli; ciascuna slitta porta un rispettivo organo di afferraggio a pinza; il corpo presenta in posizione centrale una flangia per interfaccia con un motore esterno; detta flangia ? fissata a una trasmissione a ingranaggi che comanda due alberini, ciascuno dei quali impegna una rispettiva slitta con un accoppiamento a circolazione di sfere. Inoltre il corpo dell?organo di presa ? imperniato alla giostra ed ? collegato a una trasmissione preferibilmente a cinghia che imprime la descritta controrotazione di mantenimento dell?assetto costante del contenitore.

Le stazioni di lavoro possono essere configurate ad esempio per eseguire operazioni di: ricevimento dei contenitori, apertura dei contenitori, inserimento prodotto, chiusura dei contenitori e loro espulsione. Il ricevimento dei contenitori pu? avvenire da un primo sistema di trasporto, quale ad esempio un nastro trasportatore, e analogamente l?espulsione dei contenitori riempiti e chiusi pu? avvenire verso un secondo sistema di trasporto.

Le stazioni di lavoro sono disposte in accordo alla sequenza di fasi del processo di confezionamento, lungo una traiettoria circolare determinata dalla giostra.

Il processo di confezionamento pu? prevedere l?inserimento nei contenitori, prima del prodotto, di un gas quale ad esempioaria, azoto, diossido di carbonio. Nel caso di contenitori flessibili l?erogazione di un gas pu? aiutare l?apertura del contenitore prima dell?introduzione prodotto. Un gas inerte non ossidante ? vantaggioso nel confezionamento di prodotti deperibili quali prodotti alimentari.

Nel caso di utilizzo di contenitori flessibili, pi? in dettaglio le stazioni comprendono preferibilmente, nell?ordine: una prima stazione di ricevimento dei contenitori; una seconda stazione di apertura dei contenitori; opzionalmente una terza stazione di espansione dei contenitori, possibilmente con introduzione di gas; una quarta stazione di inserimento prodotto nei contenitori; una quinta stazione di sigillatura dei contenitori; una sesta stazione di espulsione dei contenitori sigillati. Preferibilmente la stazione di apertura e la stazione di inserimento prodotto sono motorizzate nel modo che ? stato pi? sopra descritto.

La stazione di sigillatura pu? essere configurata ad esempio per operare una saldatura dei contenitori flessibili. Preferibilmente tale saldatura ? eseguita con apporto di calore, in modo da fondere localmente il materiale, lungo una prefissata linea di saldatura. Una seguente stazione di lavoro pu? essere configurata per raffreddare la saldatura in modo da garantire la completa solidificazione del materiale prima dell?espulsione dei contenitori. Detta stazione di lavoro a tale scopo pu? comprendere opportune superfici raffreddate, per esempio due piastre raffreddate che sono portate a contatto con il contenitore lungo la linea di saldatura.

In una realizzazione preferita, per esempio, detta stazione comprende una ganascia di raffreddamento montata su un braccio girevole attorno a un asse orizzontale; la ganascia raffreddata si chiude sul bordo del sacchetto dove ? stata praticata la saldatura e il sacchetto ? rilasciato dall?organo di presa della ruota; con una rotazione del braccio girevole, detta ganascia porta il sacchetto in posizione di espulsione e nel frattempo la saldatura viene consolidata dall?azione raffreddante. Vantaggiosamente la ganascia raffreddata ? articolata in modo da mantenere il sacchetto sempre verticale anche durante il descritto movimento di scarico/espulsione.

Un processo di confezionamento eseguibile con una macchina secondo l?invenzione, con particolare riferimento a contenitori flessibili, pu? comprendere le seguenti operazioni:

ciascuno dei contenitori flessibili, in posizione verticale, ? afferrato da uno degli organi di presa della giostra lungo i lati destro e sinistro, tramite due rispettivi dispositivi di afferraggio mobili;

in corrispondenza di una prima stazione motorizzata, i dispositivi di afferraggio sono comandati in avvicinamento per divaricare un?apertura superiore del contenitore favorendo l?inserimento di un gas di espansione e/o l?inserimento prodotto;

in corrispondenza di una seconda stazione motorizzata, dopo inserimento prodotto, i dispositivi di afferraggio sono comandati in allontanamento in modo da richiudere il contenitore e predisporlo per l?esecuzione di una saldatura tale da chiudere la menzionata apertura superiore.

In una realizzazione preferita tutte le stazioni di lavoro sono affacciate su un medesimo lato frontale della macchina per facilitare l?accesso, la manutenzione e le operazioni di regolazione. Preferibilmente la macchina comprende un lato frontale dove sono poste le stazioni di lavoro e un lato posteriore, opposto a detto lato frontale, dove sono raggruppati organi meccanici e dispositivi ausiliari. Il retro macchina pu? comprendere per esempio una scatola di alloggiamento degli ausiliari e detta scatola sar? realizzabile con il grado di protezione da penetrazione di liquidi e polveri richiesto dal cliente (es. IP 54 o IP 65).

Descrizione delle figure

La Fig. 1 mostra schematicamente una macchina di confezionamento secondo un modo di realizzare l?invenzione.

La Fig. 2 ? uno schema della giostra della macchina di Fig. 1. La Fig. 3 ? una vista frontale della giostra della macchina di Fig. 1.

La Fig. 4 ? una vista posteriore della giostra.

La Fig. 5 mostra il dettaglio di uno degli organi di presa della giostra.

La Fig. 6 illustra l?azionamento dei dispositivi mobili di un organo di presa tramite motore esterno.

La Fig. 7 illustra schematicamente l?apertura di un sacchetto per mezzo dei dispositivi mobili di uno degli organi di presa.

La Fig. 8 illustra una variante di organo di presa.

Le figure illustrano essenzialmente i seguenti particolari:

1 macchina di confezionamento

2 giostra o carosello rotante

3 fulcro di rotazione della giostra 2

4-9 stazioni di lavoro della macchina 1

10 bracci radiali della giostra 2

11 pinze montate sulla giostra 2

12, 13 motori per azionamento degli organi mobili delle pinze 11

14 trasportatore

15 organo di prelievo sacchetti dal trasportatore 14 16 dispositivo insufflazione gas

17 inseritore prodotto

18 dispositivo di saldatura e sigillatura dei sacchetti 19 dispositivo di raffreddamento saldatura e espulsione sacchetti

20 corpo pinza

20a, 20b estremit? del corpo pinza

21 cuscinetto pinza

22 trasmissione a cinghia per rotazione contrapposta della pinza 11

220 ruota dentata di una trasmissione 22

221 corona dentata sulla quale ingranano le ruote 220 23a, 23b slitte scorrevoli montate sul corpo pinza 20 24 guide delle slitte 23a, 23b

25a, 25b pinze di serraggio pneumatiche montate sulle slitte 23a, 23b

26 scatola di trasmissione per comando slitte 23a, 23b 27 flangia presa moto per comando slitte scorrevoli 29a, 29b alberini di comando delle slitte 23a, 23b

30 flangia motrice del motore 12 o 13 atta a ingaggio con la flangia 27

31 apertura superiore di un sacchetto S

32 sistema di posizionamento motore

La macchina di confezionamento 1 comprende una giostra 2 ad asse di rotazione orizzontale determinato da un fulcro 3 e una serie di stazioni di lavoro 4-9. Nell?esempio la macchina 1 ? strutturata per confezionare un prodotto sfuso, per esempio in forma di solido o granulare, all?interno di sacchetti (pouch) flessibili S che possono essere per esempio in materiale plastico o materiale cartaceo con base saldante in plastica. Ciascuna delle stazioni di lavoro 4-9 ? configurata per eseguire una fase di processo tramite opportuni sotto-sistemi.

La giostra 2 ha una forma essenzialmente a stella e comprende bracci radiali 10 portanti ciascuno un organo di presa rappresentato da una pinza 11. Le pinze 11 nella realizzazione di Fig. 1 sono configurate per afferrare ciascuna un sacchetto S.

La giostra 2 ? comandata per effettuare rotazioni a passi, per esempio di 60 gradi. Come ? evidente dalla figura, la rotazione intermittente della giostra 2 conduce progressivamente ciascun sacchetto (in presa in una delle pinze 11) attraverso le stazioni 4-9. Cos?, ciascun sacchetto S ? sottoposto in sequenza alle fasi di lavoro previste dal processo di confezionamento.

La macchina inoltre comprende due motori 12 e 13 associati alle stazioni 5 e 7 rispettivamente. Detti motori sono in grado di azionare opportuni organi mobili delle pinze 11 come sar? spiegato pi? in dettaglio nel seguito.

La stazione 4 pi? precisamente ? atta a prelevare un sacchetto da un trasportatore 14, tramite un opportuno sistema di prelievo 15 e consegnarlo a una delle pinze 11. Il sistema 15 pu? essere dotato a tale scopo di un opportuno organo a ventosa in grado di prelevare il sacchetto e, sempre mantenendolo in posizione verticale, consegnarlo a una delle pinze 11.

La stazione 5 ? atta a eseguire un?operazione di apertura del sacchetto con l?ausilio del motore 12 agendo su organi mobili della pinza 11 (Fig. 7).

La stazione 6 ? atta a eseguire un?operazione di espansione del sacchetto e introduzione di un gas quale aria o un gas inerte, tramite un dispositivo 16 di insufflazione del gas, in modo da preparare il sacchetto alla fase di introduzione prodotto.

La stazione 7 introduce nel sacchetto una desiderata quantit? di prodotto tramite un inseritore prodotto 17 per esempio configurato a tramoggia o imbuto. Inoltre la stazione 7 ? dotata del motore 13 per ridistendere il sacchetto, dopo l?introduzione prodotto, preparandolo alla successiva sigillatura.

La stazione 8 nella realizzazione illustrata sigilla il sacchetto tramite esecuzione di una saldatura del materiale plastico oppure, in un?altra realizzazione, sigilla il contenitore tramite applicazione di un tappo.

La stazione 9 tramite il dispositivo 19 opera un raffreddamento della saldatura per assicurare la tenuta e consegna il sacchetto riempito e chiuso a un trasportatore di uscita.

Le descritte stazioni e i rispettivi componenti sono realizzabili con tecnica nota per un esperto del settore e pertanto non richiedono una descrizione pi? dettagliata.

La Fig. 1 ? una vista laterale che consente di apprezzare lo sviluppo in verticale della macchina 1. Le stazioni di lavoro 4-9 risultano tutte in posizione facilmente accessibile dal lato frontale della macchina stessa.

La Fig. 2 mostra schematicamente la giostra 2 ed evidenzia come le pinze 11 mantengano i sacchetti S in assetto costante verticale durante la rotazione della giostra stessa. Ci? facilita l?interazione con i sistemi delle stazioni di lavoro 4-9 pi? sopra descritti. La Fig. 2 mostra un esempio nel quale la giostra 2 comprende una ruota o stella 200 avente un corpo centrale 201 che ? fissato al perno di rotazione 3 e dal quale si dirama la descritta pluralit? di bracci 10.

Per mantenere l?assetto costante dei contenitori (verticale nell?esempio di Fig. 2) ciascuna delle pinze 11 ? girevole rispetto al proprio braccio 10 ed ? collegata a un sistema di trasmissione che imprime una rotazione della pinza 11 rispetto al braccio 10 uguale e opposta alla rotazione della giostra attorno al fulcro 3. Ne risulta che la rotazione della giostra 2 ? compensata dalla concomitante rotazione opposta delle pinze 11 le quali in sostanza seguono una traiettoria circolare pur mantenendo un orientamento nello spazio costante.

Le Fig. 3 - 6 consentono di apprezzare ulteriori dettagli di una realizzazione esemplificativa.

Ciascuna delle pinze 11 essenzialmente comprende un corpo pinza 20 imperniato all?estremit? di un braccio 10 tramite almeno un cuscinetto 21. Un sistema di trasmissione 22 (Fig. 4) a cinghia imprime al corpo pinza 20 la contro-rotazione di compensazione dell?assetto pi? sopra descritta.

Il corpo pinza 20, nella realizzazione illustrata, si estende essenzialmente a sbalzo dal braccio 10. In un?altra realizzazione (non mostrata) il corpo pinza pu? essere imperniato da entrambi i lati tra due ruote affiancate. Pi? nello specifico, riferendosi alla Fig. 3, nella realizzazione illustrata il corpo pinza 20 ha un?estremit? prossimale 20a imperniata alla ruota 200; in una variante a doppia ruota, anche l?opposta estremit? 20b pu? essere imperniata a un?altra ruota (non mostrata).

La trasmissione a cinghia 22, in altre realizzazioni, potr? essere sostituita con una trasmissione ad albero e ingranaggi o altra equivalente.

Tutti i sistemi di trasmissione 22 delle varie pinze 11 sono comandati simultaneamente. A tale scopo ciascuna delle trasmissioni 22 ? condotta da una ruota dentata 220 e tutte le ruote dentate 220 ingranano una corona dentata 221.

Il corpo pinza 20 porta due slitte 23a, 23b scorrevoli su guide 24. Ciascuna delle slitte 23a, 23b a sua volta porta un organo di serraggio a pinza ad esempio meccanica o pneumatica 25a, 25b. Dette pinze pneumatiche 25a, 25b sono disposte per stringere un contenitore sui due lati, per esempio per afferrare i lati di una busta o sacchetto. Come si vede in figura, le pinze pneumatiche sono vantaggiosamente montate su una piastrina distanziatrice.

Lo scorrimento di entrambe le slitte 23a, 23b ? comandato simultaneamente da una trasmissione alloggiato all?interno della scatola 26 e collegato a una flangia 27. Detta flangia 27 ? posta preferibilmente in posizione centrale e posteriore della pinza 11, cio? opposta al lato frontale della pinza dove il contenitore viene afferrato.

Detta trasmissione aziona per ciascuna slitta un alberino 29a, 29b; quest?ultimo tramite un accoppiamento a circolazione di sfere (o equivalente in grado di trasformare un moto rotatorio in moto traslatorio) imprime alla slitta 23a o 23b il desiderato spostamento lineare.

Vantaggiosamente la tramissione ? configurata affinch? gli alberini 29a e 29b delle due slitte abbiano senso di rotazione opposto, cos? che imprimendo una rotazione alla flangia 27, le due slitte 23a, 23b (e con esse gli organi di serraggio 25a, 25b) muovono in verso opposto avvicinandosi o allontanandosi.

La flangia 27 pu? essere trascinata dal motore 12 o dal motore 13 quando la pinza si trova nella corrispondente stazione di lavoro. A tale scopo il motore 12 (e analogamente il motore 13) ha una flangia motrice 30 in grado di ingaggiare senza contatto (per esempio magneticamente) la flangia 27. Il motore pu? essere montato su un opportuno carrello o supporto mobile 32 per avvicinarlo alla pinza 11 in modo tale che la flangia 30 si trovi affacciata e sufficientemente vicina alla flangia condotta 27 (Fig. 6).

Il gruppo motore-flangia ? mobile nel senso della doppia freccia di Fig. 6 potendo accostare la flangia motrice 30 sino a distanza ravvicinata per consentire l?azionamento senza contatto. In una variante si potr? prevedere un ingaggio meccanico con contatto tra le flange 30 e 27.La macchina comprende un sistema di controllo che sovrintende alle varie funzioni, in particolare rotazione a passo della giostra, azionamento dei vari sistemi presenti nelle stazioni di lavoro, controllo dei motori 12 e 13 per l?allontanamento o l?avvicinamento delle pinze 25a, 25b in funzione della fase del processo di confezionamento.

La Fig. 7 esemplifica il principio in base al quale gli organi mobili della pinza 11 possono aprire un sacchetto S o distenderlo. La figura mostra una busta o sacchetto S trattenuta sui fianchi dalle due pinze pneumatiche 25a, 25b. Un avvicinamento delle pinze, impresso dal motore 12 o 13 in relazione di impegno con la flangia 27 della pinza 11, consente di allargare l?apertura superiore 31 del sacchetto facilitando l?introduzione prodotto. Allo stesso modo l?allontanamento delle pinze distende il sacchetto preparandolo per la saldatura.

La Fig. 8 mostra una realizzazione in cui la pinza 11 ? dotata di una terza pinza pneumatica 25c in posizione centrale tra le due pinze 25a e 25b. Vantaggiosamente la pinza centrale 25c ? fissa mentre le pinze laterali 25a e 25b sono scorrevoli nel modo sopra descritto. Si noti che la pinza centrale 25c ? una pinza ?doppia? strutturata per poter afferrare un lato di un sacchetto da entrambi i lati.

Cos? configurata, la pinza 11 ? in grado di portare due sacchetti S come mostrato in figura, ciascuno dei due sacchetti essendo trattenuto su un fianco interno dalla pinza centrale 25c, e su un fianco esterno dalla pinza 25a o 25b.

Claims

RIVENDICAZIONI

1) Macchina per il confezionamento di uno o piu prodotti all?interno di contenitori, del tipo comprendente una pluralit? di stazioni di lavoro atte ad eseguire una sequenza di operazioni di confezionamento e una giostra (2) a rotazione intermittente la quale comprende una pluralit? di organi di presa (11) per detti contenitori ed ? disposta per posizionare i contenitori in sequenza attraverso dette stazioni di lavoro,

in cui detta giostra ? disposta con asse di rotazione orizzontale e gli organi di presa (11) sono controrotanti in modo sincronizzato rispetto alla giostra cos? da mantenere un assetto costante dei contenitori, preferibilmente in posizione verticale.

2) Macchina secondo la rivendicazione 1 in cui la giostra comprende una pluralit? di bracci radiali (10), ciascuno di detti bracci portante uno di detti organi di presa (11), ed in cui ciascuno degli organi di presa ha un corpo (20) che ? imperniato a un rispettivo braccio della giostra ed ? collegato a una trasmissione (22) atta a imprimere al corpo (20) una rotazione rispetto al braccio (10) che ? sincronizzata e di verso contrario rispetto alla rotazione della giostra (2) attorno al proprio asse.

3) Macchina secondo la rivendicazione 1 o 2 in cui ciascuno degli organi di presa (11) comprende almeno due dispositivi di afferraggio (25a, 25b); ciascuno di detti dispositivi ? atto ad afferrare una porzione o un lato di uno dei contenitori; almeno uno di detti due dispositivi di afferraggio ? scorrevole lungo il corpo (20) dell?organo di presa potendo cos? variare la distanza tra detto dispositivo di afferraggio scorrevole e almeno un altro dispositivo di afferraggio dell?organo di presa; ciascun organo di presa (11) comprende un sistema di trasmissione (26) azionabile dall?esterno dell?organo di presa e atto a spostare detto almeno un dispositivo di afferraggio scorrevole.

4) Macchina secondo la rivendicazione 3 in cui ciascun organo di presa (11) comprende due dispositivi di afferraggio che sono scorrevoli rispetto al corpo (20) dell?organo di presa e il sistema di trasmissione montato su ciascun organo di presa ? configurato per spostare contemporaneamente i due dispositivi di afferraggio con un moto di reciproco avvicinamento o allontanamento.

5) Macchina secondo la rivendicazione 4, in cui:

ciascun organo di presa comprende due dispositivi di afferraggio scorrevoli e disposti per afferrare un contenitore lungo lati opposti del medesimo,

oppure

ciascun organo di presa comprende tre dispositivi di afferraggio, dei quali due laterali scorrevoli e uno centrale in posizione fissa, disposti per portare due contenitori, in modo tale che ciascuno dei contenitori presenti un lato o fianco preso dal dispositivo di afferraggio centrale, e un opposto lato preso da uno dei dispositivi laterali.

6) Macchina secondo una delle rivendicazioni da 3 a 5 in cui almeno una delle stazioni di lavoro comprende un motore (12, 13) accoppiabile temporaneamente al sistema di trasmissione (26) di ciascun organo di presa (11), quando l?organo di presa si trova nella stazione di lavoro dotata del detto motore, consentendo al motore di comandare il dispositivo o i dispositivi scorrevole/i.

7) Macchina secondo la rivendicazione 6 in cui l?accoppiamento temporaneo tra il motore (12, 13) della stazione di lavoro e il sistema di trasmissione (26) dell?organo di presa (11) ? di tipo senza contatto, preferibilmente di tipo magnetico.

8) Macchina secondo una delle rivendicazioni precedenti configurata per operare con contenitori flessibili quali buste o sacchetti in plastica e nella quale le stazioni di lavoro comprendono almeno una stazione di apertura dei contenitori e una stazione di inserimento prodotto e chiusura dei contenitori, e dette due stazioni di lavoro comprendono ciascuna un rispettivo motore per azionamento del sistema di trasmissione dell?organo di presa.

9) Macchina secondo la rivendicazione 7 o 8 comprendente inoltre: una stazione di espansione dei contenitori che ? configurata per introdurre nei contenitori un gas, preferibilmente aria, azoto o diossido di carbonio, prima dell?inserimento prodotto; una stazione di sigillatura la quale ? configurata per operare una saldatura dei contenitori con apporto di calore, lungo una prefissata linea di saldatura; una stazione configurata per raffreddare la saldatura prima dell?espulsione dei contenitori.

10) Macchina secondo una delle rivendicazioni precedenti, in cui tutte le stazioni di lavoro sono affacciate su un medesimo lato frontale della macchina.

11) Processo di confezionamento di un prodotto all?interno di contenitori, eseguito in una macchina secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, comprendente il trasporto dei contenitori attraverso le stazioni di lavoro lungo una traiettoria circolare contenuta in un piano verticale, per effetto della rotazione intermittente della giostra, in cui i contenitori caricati sulla giostra mantengono un assetto costante, preferibilmente verticale, durante il processo.

12) Processo secondo la rivendicazione 11 in cui i contenitori sono di tipo flessibile, quali buste o sacchetti, e il processo comprende le operazioni di apertura dei contenitori, espansione, inserimento prodotto, chiusura e sigillatura, ed in cui:

ciascuno dei contenitori flessibili, in posizione verticale, ? afferrato da uno degli organi di presa (11) della giostra lungo i lati destro e sinistro, tramite due rispettivi dispositivi a pinza (25a, 25b), il processo comprende fasi di movimentazione di dispositivi a pinza mobili montati sugli organi di presa, rispettivamente per avvicinare i bordi e aprire il contenitore favorendo l?inserimento del prodotto, e per distendere il contenitore e consentire la sua chiusura;

la movimentazione di detti dispositivi a pinza essendo impressa, nelle rispettive stazioni di lavoro, da un motore (12, 13) montato esternamente alla giostra rotante e tramite un accoppiamento temporaneo di detto motore con un sistema di trasmissione (26) montato a bordo dell?organo di presa (11).