IT202100009590A1 - Rotacolli - Google Patents

Description

Descrizione di brevetto per invenzione industriale avente per titolo:

?Rotacolli?

DESCRIZIONE

Campo dell?invenzione

La presente invenzione si riferisce ad un dispositivo di rotazione dei colli (rotacolli) a 90? gestito tramite servomotore. In particolare, la presente invenzione si riferisce ad un rotacolli a 90? utilizzabile in particolar modo per la gestione di colli fragili o contenenti prodotti delicati.

Stato dell?arte.

Per la loro flessibilit? di impiego, i dispositivi di rotazione dei colli (detti anche ?rotacolli?) sono diffusissimi nel settore della logistica, dell?imbottigliamento e pi? in generale dove ? necessario manipolare contenitori al fine di ruotarli di 90? per agevolare la loro gestione.

Ad oggi sono note nell?arte varie tipologie realizzative di rotacolli, ognuna delle quali presenta dei vantaggi tecnici, ma al tempo stesso degli svantaggi.

La soluzione pi? semplice prevede la disposizione lungo il sistema di trasporto di un elemento fisso (detto anche ?inciampo?) al fine di causare un impatto del contenitore da ruotare contro l?inciampo; la posizione specifica dell?inciampo causa la rotazione del contenitore.

Questa soluzione ha costi molto contenuti, consente di ruotare i colli rapidamente ed ? in grado di ruotare colli che arrivano alla rotazione in rapida successione. Tuttavia, questa soluzione non ? funzionalmente valida nella gestione di colli fragili; inoltre, essa presenta il grande limite legato al fatto che, utilizzando un inciampo fisso, vengono ruotati tutti i colli che vanno a collidere contro l?inciampo fisso, senza la possibilit? di discriminare quali colli ruotare e quali non ruotare.

Una seconda tipologia si basa sullo stesso principio della soluzione precedente, ma utilizza un inciampo mobile anzich? fisso, ovvero un inciampo che, all?occorrenza, pu? essere spostato in modo da non andare in contrasto col collo da ruotare.

Questa seconda soluzione, utilizzando un inciampo mobile, risolve il problema della prima soluzione; infatti, questa soluzione permette di ruotare i colli da ruotare in modo selettivo. Tuttavia, non risolve il problema della gestione di colli fragili.

Altre soluzioni prevedono l?utilizzo di particolari tappeti trasportatori provvisti di rotelle motorizzate, che ruotano il collo mentre questo scorre sul tappeto stesso. Questa soluzione ? tecnologicamente pi? avanzata rispetto alle precedenti, ma ? troppo costosa a causa della necessit? di utilizzare particolari attrezzature.

Inoltre, utilizzando questa soluzione ? necessario sostituire il tappeto su cui viaggiano i colli con un nastro trasportatore speciale.

Ancora altre soluzioni realizzano la rotazione del collo mediante pinze meccaniche gestite da robot o da apparecchiature motorizzate. In questo caso si parla di manipolatori.

Anche in questo caso la soluzione prevede l?adozione di un macchinario dedicato e costi molto elevati, sia dal punto di vista dell?installazione sia dal punto di vista della gestione.

Inoltre, la presenza di questi macchinari dedicati spesso impedisce di raggiungere elevate velocit? e si presentano con soluzioni di installazione invasive ed ingombranti. ? anche necessario prevedere una grande zona interdetta all?accesso del personale a causa della pericolosit? degli organi meccanici in movimento. Infatti, mentre per le soluzioni che utilizzano un inciampo, fisso o mobile, ? sufficiente una regolazione manuale, per le altre soluzioni ? necessario una complessa gestione software che porta ad un aumento dei costi.

La Richiedente della presente domanda di brevetto ha riscontrato l?esigenza di rispondere ad una necessit? presente per la rotazione di colli fragili proponendo una soluzione poco ingombrante ed al contempo altamente flessibile.

In particolare, la Richiedente della presente domanda di brevetto ha riscontrato l?esigenza di realizzare un rotacolli in grado di gestire con delicatezza i colli, anche fragili, garantendo al contempo elevate velocit? di produzione.

Sommario dell?invenzione

Secondo un primo aspetto, la presente invenzione si riferisce ad un dispositivo di rotazione di colli che scorrono lungo un sistema di trasporto (detto anche ?rotacolli?), come quello indicato nella rivendicazione 1.

La presente invenzione scaturisce infatti dalla considerazione generale secondo la quale il problema tecnico della rotazione di colli fragili pu? essere risolto in modo efficace ed affidabile mediante un dispositivo di rotazione di colli che scorrono lungo un sistema di trasporto, in cui detto dispositivo di rotazione comprende almeno un inciampo mobile fissato in modo solidale ad un elemento girevole collegato ad un motore brushless.

Il dispositivo rotacolli della presente invenzione ? caratterizzato dal fatto di essere in grado di assumere una prima posizione di riposo od, in alternativa, una seconda posizione di lavoro. Nella prima posizione di riposo, l?elemento girevole ? disposto in modo che ognuno di detto almeno un inciampo mobile sia fuori dalla zona di impatto col collo in avvicinamento al dispositivo di rotazione. Viceversa, nella seconda posizione di lavoro, l?elemento girevole ? disposto in modo che detto almeno un inciampo mobile si trovi nella zona di impatto col collo in avvicinamento al dispositivo di rotazione.

Nella presente descrizione e nelle rivendicazioni allegate, con il termine ?motore brushless? si intende un qualsiasi motore in grado di esercitare un preciso controllo di coppia e di posizione anche con rotore fermo, ovvero a velocit? zero. Grazie al fatto che l?almeno un inciampo mobile non ? fisso, ma ? al contrario fissato all?elemento girevole e collegato al motore brushless, il dispositivo rotacolli ? in grado di attivare in modo selettivo la rotazione o la non rotazione dei colli che transitano in corrispondenza del dispositivo stesso.

Infatti, il dispositivo rotacolli ? in grado di consentire la rotazione del collo, facendo in modo che l?almeno un inciampo mobile sia presente nella zona di impatto con il collo, od, al contrario, di consentire la non-rotazione del collo, facendo in modo che l?almeno un inciampo mobile non sia presente nella zona di impatto con il collo.

Inoltre, grazie al motore brushless, ? possibile misurare l?angolazione e controllare la coppia variabile di funzionamento; infatti, il motore brushless ? in grado di ammortizzare il collo e di frenarlo misurando l?angolo e la forza. Quando il motore ha raggiunto un?angolazione sufficiente e/o una coppia di carico sufficiente, esso effettua un movimento nella direzione opposta allo spostamento del collo velocizzandone la rotazione. In questo modo si evita l?urto.

Il dispositivo rotacolli della presente invenzione ? particolarmente indicato in settori quali l?imbottigliamento; in questo settore infatti sono necessari macchinari che svolgono la funzione di inserimento delle bottiglie di vetro nei cartoni. Detti cartoni, una volta riempiti di bottiglie in vetro, hanno spesso la necessit? di essere ruotati per le manipolazioni successive.

Queste macchine incartonatrici lavorano con alte cadenze di cartoni. Il dispositivo rotacolli della presente invenzione permette di ruotare rapidamente il cartone di bottiglie, senza per? danneggiare le bottiglie al suo interno.

Secondo una forma di realizzazione preferita, ognuno di detto almeno un inciampo mobile ? fissato al di sotto di detto elemento girevole, sostanzialmente perpendicolare ad esso.

In questo modo, il collo ? in grado di impattare, quando ne ? richiesta la rotazione, direttamente contro l?almeno un inciampo mobile, senza andare ad urtare l?elemento girevole, evitando cos? danni all?elemento girevole stesso in seguito all?eventuale collisione col collo.

Secondo una forma di realizzazione preferita, ognuno di detto almeno un inciampo mobile ? di forma sostanzialmente cilindrica.

In questo modo, la forma dell?almeno un inciampo mobile offre una rilevante superficie di impatto per il collo da ruotare.

Secondo una forma di realizzazione preferita, sono presenti due inciampi mobili posti in corrispondenza delle estremit? opposte di detto elemento girevole.

In questo modo, la presenza di due inciampi mobili, disposti simmetricamente rispetto al centro dell?elemento girevole, consente di aumentare la cadenza di rotazione dei contenitori qualora l?operazione di rotazione sia da realizzare in modo selettivo.

Secondo una forma di realizzazione preferita, in detta prima posizione di riposo, detto elemento girevole ? disposto in posizione sostanzialmente parallela alla direzione di detto sistema di trasporto.

In questo modo, il collo passa oltre il rotacolli senza impattare contro gli inciampi mobili, e prosegue quindi la sua corsa lungo il sistema di trasporto senza essere sottoposto a rotazione.

Secondo una forma di realizzazione preferita, in detta seconda posizione di lavoro, prima dell?impatto con detto collo, detto elemento girevole ? disposto in posizione sostanzialmente perpendicolare alla direzione di detto sistema di trasporto.

In questo modo, il collo quando raggiunge il rotacolli va ad impattare contro uno dei due inciampi mobili, ed inizia la rotazione.

Secondo una forma di realizzazione preferita, a seguito dell?impatto con detto collo, detto almeno un elemento di inciampo mobile ? atto, dapprima, a spostarsi lungo la direzione di detto sistema di trasporto per assumere una posizione di assorbimento della forza esercitata da detto collo durante il suo avanzamento, causando contemporaneamente l?attivazione della rotazione di detto collo attorno a detto almeno un inciampo mobile, ed ? atto, successivamente, una volta ammortizzato detto impatto, a ritornare nella posizione originale che aveva assunto prima dell?impatto con detto collo, favorendo cos? il completamento della rotazione del collo stesso di 90?.

In questo modo, dopo l?impatto con l?almeno un inciampo mobile, il collo inizia la rotazione attorno ad esso, fino a quando, seguendo il suo avanzamento nella direzione del sistema di trasporto, il collo supera la zona in cui ? posizionato l?almeno un inciampo mobile assumendo una posizione ruotata di 90? rispetto a quella che aveva prima dell?impatto con l?almeno un inciampo mobile.

Secondo una forma di realizzazione preferita, detto elemento girevole ? un piatto girevole, preferibilmente un piatto eccentrico.

Secondo una forma di realizzazione preferita, detto motore brushless ? un servomotore montato verticalmente rispetto a detto elemento girevole, al di sopra di esso.

Secondo una forma di realizzazione preferita, il dispositivo rotacolli della presente invenzione ? atto ad essere montato su qualsiasi nastro trasportatore gi? esistente, ad esempio nel settore dell?imbottigliamento in cartoni di bottiglie.

Ulteriori caratteristiche e vantaggi della presente invenzione risulteranno meglio evidenziati dall?esame della seguente descrizione dettagliata di varie forme di realizzazione preferite, ma non esclusive, illustrata a titolo indicativo e non limitativo, col supporto dei disegni allegati, in cui:

- le figure 1a e 1b illustrano, rispettivamente, una vista laterale e frontale di una forma di realizzazione di un dispositivo di rotazione di colli secondo la presente invenzione;

- la figura 2 illustra una vista dall?alto del dispositivo di figura 1a e 1b che mostra l?elemento girevole in posizione di riposo;

- la figura 3 illustra una vista dall?alto del dispositivo di figura 1a e 1b che mostra l?elemento girevole in posizione di lavoro;

- le figure 4-8 illustrano una vista dall?alto del dispositivo di figura 1a e 1b durante le varie fasi in cui il collo impatta l?elemento girevole.

Con riferimento alla figura 1a viene mostrata una vista laterale di una prima forma di realizzazione di un dispositivo di rotazione di colli (o rotacolli) 1 secondo la presente invenzione, posizionato lungo un nastro di trasporto 6 per il trasporto di colli 5, come ad esempio cartoni di bottiglie.

Il dispositivo 1 comprende due inciampi mobili 2 di forma cilindrica fissati solidalmente alle estremit? opposte di un elemento girevole 3, a sua volta collegato ad un servomotore brushless 4. Il servomotore 4 ? montato verticalmente rispetto al nastro di trasporto 6 e consente all?inciampo mobile 2 di levarsi, quando necessario, dalla traiettoria d?impatto con il collo 5.

Il dispositivo rotacolli 1 ? in grado di assumere una prima posizione di riposo od, in alternativa, una seconda posizione di lavoro.

Nel caso in cui non sia richiesta alcuna rotazione del collo 5, il dispositivo rotacolli 1 viene mantenuto in posizione di riposo (Figura 2), con l?elemento girevole 3 in posizione parallela alla direzione di trasporto del collo 5, in modo che gli inciampi mobili 2 restino al di fuori della zona di impatto col collo 5.

Il collo 5 passa quindi oltre il dispositivo rotacolli 1 senza urtare gli inciampi mobili 2, rimanendo quindi nella sua posizione, senza essere sottoposto ad alcuna rotazione.

Viceversa, nel caso in cui sia richiesta la rotazione del collo 5, il dispositivo di rotacolli 1 viene portato in posizione di lavoro (Figura 3) mediante una rotazione indotta dal servomotore 4; di conseguenza, almeno un inciampo mobile 2 si trova nella zona di impatto col collo 5. La freccia sta ad indicare la direzione di spostamento del collo 5 lungo il nastro di trasporto 6.

Il collo 5 va ad impattare (Figura 4) contro l?inciampo mobile 2; quest?ultimo, essendo fissato all?elemento girevole 3, a sua volta collegato al servomotore 4, non risulta essere rigido, bens? nell?impatto attutisce l?urto spostandosi lungo la direzione del nastro di trasporto 6 (Figura 5). L?inciampo mobile 2 arretra ammortizzando il colpo fino ad un valore stabilito, aumentando al contempo linearmente la resistenza opposta al collo 5 che si ? impattato contro di esso. Questo movimento permette di dissipare la forza dovuta all?impatto.

Di conseguenza, il movimento continuo del nastro trasportatore 6, fa proseguire la corsa del collo 5 che a questo punto inizia la sua rotazione attorno all?inciampo mobile 2 (Figura 6).

Una volta ammortizzato il colpo, il servomotore 4 permette all?inciampo mobile 2 di iniziare la sua corsa indietro verso la sua posizione originale, favorendo al tempo stesso il proseguimento della rotazione del collo 5 attorno all?inciampo mobile 2 (Figura 7). Quando l?inciampo mobile 2 ha completato il suo ritorno alla posizione originale che aveva assunto prima dell?impatto con il collo 5 (Figura 8), il collo stesso 5 ha terminato la sua rotazione di 90? rispetto alla posizione assunto prima dell?impatto con l?inciampo mobile 2.

Il rotacolli 1 della presente invenzione pu? indifferentemente venire montato su qualsiasi nastro trasportatore 6 purch? venga garantito un attrito sufficientemente basso da consentire la rotazione del collo 5.

Il rotacolli 1 della presente invenzione risulta particolarmente indicato in settori quali l?imbottigliamento; in questo settore infatti sono necessari macchinari che svolgono la funzione di inserimento delle bottiglie di vetro nei cartoni. Detti cartoni, una volta riempiti di bottiglie in vetro, hanno spesso la necessit? di essere ruotati per le manipolazioni successive.

Queste macchine incartonatrici lavorano con alte cadenze di cartoni. Da qui nasce la necessit? di un rotacolli in grado di ruotare rapidamente il cartone di bottiglie, senza per? danneggiare le bottiglie al suo interno.

Il rotacolli della presente invenzione d? quindi la possibilit? di ruotare i cartoni di bottiglie senza danneggiarne il contenuto ed ? in grado di effettuare questa operazione ruotando fino a 60 cartoni/minuto.

Naturalmente, alle persone esperte nel ramo saranno evidenti molte modifiche e varianti delle forme di realizzazione preferite descritte, rimanendo ancora all'interno dell'ambito dell'invenzione.

Pertanto, la presente invenzione non ? limitata alle forme preferite di realizzazione descritte, illustrate solo a scopo esemplificativo e non limitativo, ma ? definita dalle rivendicazioni che seguono.

Claims (8)

Rivendicazioni.

1. Dispositivo di rotazione (1) di colli (5) che scorrono lungo un sistema di trasporto, in cui detto dispositivo di rotazione (1) comprende almeno un inciampo mobile (2) fissato in modo solidale ad un elemento girevole (3) collegato ad un motore brushless (4),

caratterizzato dal fatto che detto dispositivo di rotazione (1) ? in grado di assumere:

a) una prima posizione di riposo, in cui detto elemento girevole (3) ? disposto in modo che ognuno di detto almeno un inciampo mobile (2) sia fuori dalla zona di impatto col collo (5) in avvicinamento al dispositivo di rotazione (1), od, in alternativa,

b) una seconda posizione di lavoro, in cui detto l?elemento girevole (3) ? disposto in modo che detto almeno un inciampo mobile (2) si trovi nella zona di impatto col collo (5) in avvicinamento al dispositivo di rotazione (1).

2. Dispositivo di rotazione (1) secondo la rivendicazione 1 in cui ognuno di detto almeno un inciampo mobile (2) ? fissato al di sotto di detto elemento girevole (3), sostanzialmente perpendicolare ad esso.

3. Dispositivo di rotazione (1) secondo la rivendicazione 1 o 2, in cui ognuno di detto almeno un inciampo mobile (2) ? di forma sostanzialmente cilindrica.

4. Dispositivo di rotazione (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui sono presenti due inciampi mobili (2), posti in corrispondenza delle estremit? opposte di detto elemento girevole (3).

5. Dispositivo di rotazione (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti in cui, in detta prima posizione di riposo, detto elemento girevole (3) ? disposto in posizione sostanzialmente parallela alla direzione di detto sistema di trasporto.

6. Dispositivo di rotazione (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti in cui, in detta seconda posizione di lavoro, prima dell?impatto con detto collo (5), detto elemento girevole (3) ? disposto in posizione sostanzialmente perpendicolare alla direzione di detto sistema di trasporto.

7. Dispositivo di rotazione (1) secondo la rivendicazione 6 in cui, a seguito dell?impatto con detto collo (5), detto almeno un elemento di inciampo mobile (2) ? atto, dapprima, a spostarsi lungo la direzione di detto sistema di trasporto per assumere una posizione di assorbimento della forza esercitata da detto collo (5) durante il suo avanzamento, causando contemporaneamente l?attivazione della rotazione di detto collo (5) attorno a detto almeno un inciampo mobile (2), ed ? atto, successivamente, una volta ammortizzato detto impatto, a ritornare nella posizione originale che aveva assunto prima dell?impatto con detto collo (5), favorendo cos? il completamento della rotazione del collo (5) stesso di 90?.

8. Dispositivo di rotazione (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui detto motore brushless (4) ? un servomotore brushless montato verticalmente rispetto a detto elemento girevole (3).