IT8222716A1 - Procedimento ed apparecchiatura per allineare fogli di una pila - Google Patents

Description

Descrizione dell'invenzione industriale avente per titolo:

"Procedimento ed apparecchiatura per allineare fogli di una pila".

R i a s s u n t o

Apparecchiatura per allineare i fogli di una pila, con porzione di pila superiore sfalsata, nella quale apparecchiatura lateralmente ad una tavola (2) viene prevista una spalliera di riscontro (6) ed una spada (10) ad aria, orizzontale e mobile in altezza. Alla tavola (2) sono inoltre associati due spintori (24, 44) m uniti di correlati meccanismi di azionamento (16, 17, 26, 28, 30, 32, 34 e 36, 38, 40, 42, 46), dei quali spintori (24, 44) il primo (24) coopera con il lato posteriore della pila (S) , per spingere la stessa (5) verso detta spalliera di riscontro (6) ed il secondo (44) coopera con un fianco della pila (S) per lo spostamento laterale della stessa.

Nel procedimento di manipolazione di pila (S), la stessa viene mossa con la sua porzione sporgente superiore sopra la spada (10), detta porzione superiore di pila sporgente viene sollevata e la pila trasportata in direzione orizzontale, trattenendo la parte superiore di pila sino all'allineamento con la pila sottostante, ed infine, per l'allontanamento della spada (10) dalla pila (S), le due porzioni formanti la pila (S) vengono trasportate insieme lateralmente trasversalmente alla prima direzione di trasporto. (Si propone la Fig. 1).

D e s c r i z i o n e

La presente invenzione concerne un procedimento ed un'apparecchiatura per allineare pile di fogli, principalmente fogli di carta, i quali sono formati in gruppi o risme prima dell'imballaggio in cartoni.

Nella domanda di brevetto europeo copendente Nr. 81301525.2 viene descritta un'apparecchiatura per impilare fogli, nella quale la pila viene formata in modo sfalsato in maniera alternata avente una configurazione di aspetto dentato, quando la stessa viene vista lateralmente.

Come descritto in questa domanda, il numero di fogli in porzioni adiacenti sfalsate pu? essere uguale, in modo che ogni porzione corrisponde al gruppo o risma desiderato (ad esempio 500 fogli). In alternativa, quando sono desiderati dei grossi gruppi (ad esempio per il mercato statunitense), l'apparecchiatura pu? produrre porzioni sfalsate in un lato, le quali sono pi? piccole come misura delle porzioni alternanti intermedie dell'altro lato, in modo che ogni gruppo richiesto consista in una porzione grande ed in una porzione sfalsata piccola sopra la porzione grande. Dopo che ogni tale gruppo composito individuale ? stato rimosso dalla pila formata nel modo ivi descritto, risulta quindi necessario fornire un mezzo sicuro e automatico per allineare la porzione piccola rispetto alla porzione grande sottostante.

Secondo la presente invenzione viene realizzato un metodo per allineare pile successive di fogli, ciascuna avente una porzione inferiore e una porzione superiore sfalsata dalla stessa, comprendente le fasi di alimentare orizzontalmente ciascuna pila, col bordo sfalsato della porzione superiore orientato verso una lama di separazione disposta orizzontalmente, in una posizione nella quale il detto bordo sfalsato sormonta la lama, effettuando il relativo movimento verticale tra la lama e la pila, finche la lam a ha sollevato parzialmente detto bordo sfalsato della porzione superiore, e effettuando lo spostamento relativo orizzontale tra la lama e la porzione inferiore della pila, per provocare la penetrazione della lama tra le dette porzioni seguita dall'attestamento con il detto bordo sfalsato, in modo da portare la porzione superiore in allineamento con la porzione inferiore. Preferibilmente, la fase relativa all'effettuazione del movimento orizzontale relativo viene eseguita in due movimenti separati, com prendenti un primo movimento lungo una distanza predeterm inata, ed un secondo e pi? corto movimento prodotto applicando una forza orizzontale alla pila per un periodo di tempo predeterm inato.

L 'invenzione concerne parimenti l'apparecchiatura per eseguire il detto procedimento di allineamento, comprendente una tavola d'aria orizzontale, mezzi per alimentare pile successive su una estremit? della tavola, una spalliera verticale nell'altra estrem it? della tavola, una lama di separazione dei fogli, disposta orizzontale e che sporge dalla spalliera e mobile verticalmente, un primo spintore mobile lungo la tavola d'aria tra i detti mezzi di alimentazione e detta spalliera in una direzione perpendicolare a detta spalliera, ed un secondo spintore mobile attraverso la tavola d'aria, parallelamente a detta spalliera, per spingere la pila allineata trasversalmente in allontanamento dalla tavola e dalla lama.

Detto primo spintore ha preferibilmente mezzi per il suo montaggio, in modo da ruotare in allontanamento dalla sua posizione di lavoro sopra alla tavola d?aria, in maniera da consentire ai mezzi di alimentazione di alimentare una pila sulla detta estremit? della tavola sotto detto primo spintore. Detti mezzi di montaggio possono comprendere una connessione a ginocchiera per bloccare lo spintore nella .sua posizione di lavoro.

Viene ora descritto un esempio dell'apparecchiiatura secondo l'invenzione, con riferimento ai disegni accompagnatori, nei quali: la Fig. 1 ? una vista laterale dell'apparecchiatura parzialmente in sezione; la Fig. 2 ? una vista in pianta, mostrata parzialmente in sezione e con alcune parti staccate; le Figg. da 3 a 5 sono viste laterali ingrandite, mostranti fasi successive nel funzionamento della spada d'aria dell'apparecchiatura delia Fig. 1; e

la Fig. 6 ? un diagramma velocit?-tempo di un ciclo completo di operazioni di varie part? dell'apparecchiatura.

Con riferimento dapprima alle Figg. 1 e 2 viene mostrata una tavola 2 ad aria, ovvero pneumatica, formata con un modello di aperture d'aria note (non mostrate) collegate ad una alimentazione controllata di pressione d'aria, e supportante una risma o pila di fogli 5, mostrata per chiarezza con linea a tratti e punti. Alla sinistra della tavola 2,? presente un'altra tavola d'aria 4, la quale supporta una pila sim ile precedente di fogli SI, illustrata con linee intere.

Ciascuna pila S e SI presenta un'altezza sino a circa 250 mm e comunemente pesa 160 libbre (72,57 Kg), e deve essere confezionata in uno scatolone in una macchina successiva. Ciascuna pila, mentre la stessa viene ricevuta sulla tavola 4, presenta la sua porzione superiore sfalsata verso destra rispetto alla sua porzione inferiore principale, questa essendo la configurazione in cui la stessa viene separata da una pila sfalsata formata in continuazione su una macchina impilatrice di fogli, come descritto nella succitata domanda europea copendente Nr. 81301525.2. Lo scopo dell'apparecchiatura che viene ora descritta ? di riallineare tale porzione superiore con la parte restante della fila.

Dalla Fig. 2 si osserva che viene illustrato solamente un lato dell'apparecchiatura comprendente le tavole d'aria 2 e 4. L'altro lato, ad eccezione di quanto citato nel seguito, ? un'immagine speculare del lato illustrato.

La larghezza tra i due lati ? sufficiente per ricevere numerose pile ad?acenti di una larghezza totale o "deckle" fino a 2 metri. Per comodit? viene tuttavia citata solamente una singola pila. Dal bordo destro della tavola 2 si estende una spalliera verticale 6, la quale presenta una superficie liscia contro la quale devono essere spinti i bordi di entrata delle pile per portarle in allineamento. La spalliera ? supportata in modo da eseguire un movimento verticale mediante due meccanismi 8 di martinetto a vite, di cui ne ? mostrato solamente uno. Alla superficie verticale liscia della spalliera, per tutta la sua larghezza, ? fissata orizzontalmente una spada d'aria 10 corta, conica, formata lungo il suo bordo appuntito con una molteplicit? di aperture equidistanti, le quali sono collegate posteriormente alla spalliera ad una alimentazione controllata di pressione d?aria, come una pompa (non illustrata). La posizione verticale del meccanismo a vite 8, e quindi della spada d'aria, viene conferita ad un codificatore 12 mediante una cinghia dentata 14, la quale passa attorno al codificatore e l'estrem it? libera essendo fissata al corpo mobile verticalmente del meccanismo a vite 8.

Sopra la tavola 2 ? montata una coppia di rotaie 16, ne ? illustrata una sola, le quali si estendono orizzontalmente tra la tavola 4 ed un punto vicino della spalliera 6. Una coppia di blocchi cursori 18, Fig. 2 (ad esempio blocchi cursori tipo HEPCO per servizio pesante) ? mobile lungo ogni rotaia 16, mediante una catena di trasm issione 17, i quali blocchi sono collegati tra di loro mediante una piastra 20. Tra le piastre 20 ad ogni lato dell'apparecchiatura si estende un albero rotante 22 al quale ? fissata una lama di spinta 24 montata in modo da spostarsi attraverso un angolo di circa 90?. All'estremit? della lama 24 si trova una testa di spinta 25, la quale presenta un piccolo gioco dalla tavola 2 ed ? impegnabile con il bordo posteriore della pila S. Ad ogni estrem it? dell'albero 22 ? fissato un gom ito 26, al quale ? collegata una estrem it? di una articolazione a ginocchiera 28 a forca, l'altra estremit? essendo collegata ad un braccio girevole 30 azionato da un pistone d'aria arcuato 32.

La rotazione antioraria del braccio 30 per un angolo di 90? rilascia dapprim a l'articolazione a ginocchiera 28 e quindi fa ruotare l'albero 22 e la lama 24 in senso orario con un rapporto di velocit? crescente progressivamente per un angolo parimenti di circa 90?, per portare la lama 24 nella posizione a tratti e punti illustrata in Fig. 1. Il completamento della rotazione antioraria del braccio 30 viene rivelato da un icrointerruttore 34 jn un fianco dell'apparecchiatura.

Una coppia di rotaie 36, sim ile alle rotaie 16, ? montata su lati opposti di un telaio a scatola fisso 38, il quale si estende attraverso la tavola 2, sopra la spalliera 6. Un carrello 42, inferiormente al quale ? montata rigidamente una piastra di espulsione a L 44, ? supportato in modo scorrevole dalle rotaie 36 su una coppia di blocchi cursori 40 (ad esempio pure del tipo HEPCO per servizio pesante).

Il bordo orizzontale di fondo della piastra A4 ? posto con un piccolo gioco sopra e parallelamente alla tavola 2, mentre il bordo verticale destro della piastra si estende con un simile piccolo gioco dalla estrem it? libera appuntita della spada d'aria 10. Il movimento viene impartito al carrello 42 a mezzo di una catena 46 collegata alle estremit? del carrello e passante intorno ad un perno condotto (non illustrato).

Viene ora descritto un ciclo com pleto di funzionamento dell'apparecchiatura con ulteriore riferimento alle figure da 3 a 5 ed al diagramma di sincronizzazione della Fig. 6.

il ciclo inizia con la pila S disposta sulla tavola 4, come illustrato in Fig. 1.

La lama 24 si trova ora nella posizione sollevata illustrata a tratti e punti e tutto il complesso abbinato alla piastra 20 si trova al lato estremo a sinistra, in modo che la lama 24 sia in una posizione sollevata sopra alla tavola 4. Un elemento di spinta a catena {non illustrato) sulla tavola 4 fa ora scorrere la pila S1 per trasferirla attraverso la tavola 2, la pressione d'aria essendo alimentata alle aperture nella tavola 2. Inizialmente, questa pressione d 'aria ? alta per ridurre l'attrito durante il trasferimento della pila SI, per? verso la fine del movimento della pila il suo rallentamento viene coadiuvato riducendo la pressione d'aria ad un livello inferiore. Al completamento di questo trasferimento inizia il funzionamento del pistone d'aria 32 per portare la lama 24 in basso per un angolo di 90?, finche l'articolazione a ginocchiera 28 e il braccio 30 sono nella posizione bloccata illustrata con linea intera. Le velocit? crescenti, e quindi decrescenti, del pistone 32 sono mostrate in Fig.6 dalla linea angolare A.

Alla fine del movimento discendente della lama 24 la pressione d'aria alla tavola 2 viene ancora aumentata e nello stesso tempo la lama 24 com incia a muoversi verso destra sotto il com ando della catena 17. Quando la testa di spintore 25 impegna il bordo posteriore della pila, essa com incia a muovere la pila a destra, finch? la sua porzione inferiore principale arriva ad una breve distanza dalla spada 10, come ? mostrato nella figura 3. Questo movimento ? rappresentato nella Fig. 6 dalla linea trapezoidale B, e consiste in un'accelerazione costante, una breve velocit? costante e quindi un rallentamento costante a riposo.

L 'operazione successiva, mostrata nella Fig. .6 dalla linea angolare C, ? per far sollevare la spada 10 verso la posizione della Fig. 4, nella quale essa ha sollevato la porzione superiore della pila dicirca 5 mm.

Alla fine di questo movimento, la pressione d'aria viene alimentata nelle aperture nell'estremit? della spada 10. La lama 24 viene quindi mossa ulteriormente verso destra finch? la porzione inferiore della pila ? distante di circa 3 mm dalla spalliera 6, questo movimento essendo mostrato dalla breve linea angolare D in Fig. 6. Alla fine d? questo movimento la pila si trova nella posizione mostrata nella Fig. 5, nella quale la spada 10 ? penetrata tra le porzioni superiore e inferiore della pila S, la pressione d'aria coadiuvando la lubrificazione tra la spada e queste porzioni. La porzione superiore ha ora impegnato la spalliera 6 ed ? stata spinta a sinistra per portarla quasi completamente in allineamento con la parte inferiore.

Per completare l?allineamento della porzione superiore della pila, 11 motore (non illustrato) che aziona la lama 24 attraverso la catena 17, ha applicato una coppia predeterminata per un periodo di circa 1 sec. In questo modo la lama 24 spinge anche la porzione inferiore della pila S completamente contro la spalliera 6, allineando le parti superiore e inferiore. Questo piccolo movimento si verifica lungo la linea E in Fig. 6 ed il motore quindisi ferma per il periodo restante di tempo.

Al completamento dell'allineamento della pila S, la lam a di spintore 24 viene ruotata a m ezzo del pistone 32 all'indietro nella sua posizione a tratto e punto (il movimento essendo indicando dalla linea F in Fig. 6), ed il completamento di questo movimento essendo rilevato dal m icrointerruttore 34. Nello stesso tempo tutto il complesso abbinato alla piastra 20 viene mosso dalla catena 17 all'indietro a sinistra, come ? illustrato dalla l?nea angolare G . Appena la lama 24 ? stata sollevata completamente, ossia la stessa ? tornata nella posizione di partenza mostrata a tratto e punto, oppure il carrello supportante la lama 24 ha mosso la stessa, liberandola dalla piastra di espulsore 44, il com ando com incia a muovere il carrello 42 che supporta la piastra 44 a contatto con il fianco della pila 5, come ? mostrato in Fig. 2. Questo movimento ? indicato in Fig. 6 dalla linea trapezoidale H e comprende un periodo di accelerazione costante, Un periodo di velocit? costante e infine una decelerazione costante verso la fine della corsa della piastra di espulsore 44. La pila S allineata, viene quindi trasferita verso un trasportatore (non mostrato) per il trasporto a una m acchina confezionatrice di scatoloni. Durante il movimento della piastra 44, l'alimentazione d'aria alla spada 10 pu? essere disinserita progressivamente.

Alla fine del movimento della piastra diespuslsore 44, il carrello 42 viene riportato immediatamente nella sua posizione di partenza, questo movimento essendo indicato in Fig. 6 dalla linea trapezoidale J e comprendendo una rapida accelerazione nella direzione opposta, un breve movimento a una velocit? costante pi? alta e una decelerazione finale per restare al punto di partenza della piastra 44. Simultaneamente all'inizio del ritorno della piastra 44, la spada scende come indicato alla linea angolare K. Appena la piastra di espulsore 44 ? tornata nella sua posizione di partenza (la lama 24 essendo nella sua posizione superiore a lla sinistra estrema, come visto in Fig. 1), la prossima pila non allineata sulla tavola 4 pu? essere trasferita alla tavola 2 per com inciare un ulteriore ciclo.

superiore, in particolare pi? piccola, sfalsata da un lato rispetto alla porzione di pila sottostante, caratterizzato dalle seguenti fasi:

a) la pila viene trasportata orizzontalmente, ed in direzione di una spada disposta orizzontalmente, in m isura tale sinch? la parte sporgente anteriormente della porzione superiore di pila si trova sopra la spada,

b) dopo il sollevamento della porzione superiore mediante la spada la pila viene trasportata ulteriormente in direzione orizzontale, la porzione superiore sollevata venendo trattenuta sinch? il lato anteriore della porzione superiore e della porzione inferiore sono sostanzialmente allineati,

c) per l'allontanamento della spada dalla pila, le due porzioni formanti la pila vengono trasportate insieme lateralmente, trasversalmente rispetto alla prima direzione di trasporto.

2. Procedimento, secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che il trasporto della pila ha luogo, a porzione superiore sollevata, in una prima fase pi? grande ed in una seconda fase pi? piccola, durante la seconda fase la porzione inferiore venendo investita con una forza di spostamento per un tempo predeterm inato.

3. Apparecchiatura per l'esecuzione del procedimento, secondo la rivendicazione 1, caratterizzata da una tavola 2, sopra la quale la pila (S) ? spostabile orizzontalmente, una spalliera (6) verticale di riscontro disposta in una estrem it? della tavola (2), una spada (10) sporgente rispetto alla spalliera di riscontro (6), orizzontale e spostabile nell'altezza, un primo cursore (24) con meccanismo di azionamento (16, 17, 26, 28, 30, 32, 34) per l?applicazione sul lato posteriore della pila (5) e per spostare la pila (S) in direzione della spalliera di riscontro (6) ed un secondo cursore (44) con meccanismo di azionamento (36, 38, 40, 42, 46) per l'applicazione su un lato della pila (S) e .per lo spostamento trasversale della pila (S).

4. Apparecchiatura, secondo la rivendicazione 3, carratterizzata dal fatto che il primo spintore (24) ? spostabile mediante il meccanismo di azionamento (16, 17, 26, 28, 30, 32, 34).

5. Apparecchiatura, secondo la rivendicazione 4, caratterizzata dai fatto che il primo spintore (24) nella sua posizione oscillata verso l'alto si trova sopra il percorso di trasporto della pila (6).

6. Apparecchiatura, secondo una delle rivendicazioni da 3 a 5, caratterizzata dal fatto che nella tavola (2) sono previste aperture di aria insufflata comandabili.

7. Apparecchiatura, secondo una delle rivendicazioni da 3 a 6, caratterizzata dal fatto che nella spada (10) sono previste aperture di aria insufflata comandabili.

Il tutto, secondo quanto descritto, illustrato e rivendicato per il compito e gli scopi specificati.