ITBO20060595A1 - Sistema per l'alimentazione di macchine astucciatrici - Google Patents

Description

SISTEMA PER L’ALIMENTAZIONE DI MACCHINE ASTUCCIATRICI

DESCRIZIONE DELL’INVENZIONE

L’invenzione si inquadra nel settore tecnico delle macchine automatiche per il confezionamento di articoli, note come astucciatrici.

Le astucciatrici note prevedono un magazzino in cui sono impilati i fustellati tubolari in configurazione appiattita, che vengono prelevati singolarmente, messi a volume per definire corrispondenti astucci aperti, ed infine inseriti in una linea di trasporto astucci che si sviluppa a fianco di una linea di trasporto articoli, in reciproca relazione di fase.

La linea di trasporto articoli, a sua volta, riceve gli stessi da una stazione di carico, a monte, e li indirizza verso una stazione di inserimento disposta a valle, nel tratto in cui la medesima linea di trasporto articoli affianca quella di trasporto astucci.

In detta stazione di inserimento operano organi spintori atti a trasferire lateralmente gli articoli all’interno del corrispondente astuccio.

Nelle macchine astucciatrici con avanzamento alternato a passo, gli organi spintori sono azionati solo trasversalmente alle linee di trasporto, in relazione di fase con la sosta contemporanea delle medesime.

Nelle macchine astucciatrici con avanzamento in continuo, invece, gli organi spintori sono dotati anche di una movimentazione longitudinale, sincronizzata con l’avanzamento delle citate linee di trasporto, in modo da poter effettuare l’operazione di trasferimento laterale dell'articolo con velocità relativa nulla rispetto a questi nonché rispetto agli astucci.

La necessità di sincronizzare le due linee di trasporto, articoli ed astucci, comporta un vincolo operativo nella stazione di carico degli articoli, a monte della relativa linea di trasporto, per sincronizzare quest’ultima, a sua volta, con un'eventuale linea di arrivo di detti articoli.

Può succedere, infatti, che la linea di arrivo sia azionata in continuo, mentre quella di trasporto dell’astucciatrice sia obbligatoriamente azionata a passo, o viceversa. Può verificarsi, inoltre, che pur essendo ambedue le linee di arrivo e di trasporto azionate a passo o in continuo, si abbiano velocità diverse che devono essere “raccordate".

La differenza di velocità, come noto agli esperti del settore, deve sempre essere a favore dell'astucciatrice, ovvero quest'ultima deve poter smaltire più articoli di quanti la linea di arrivo sia in grado di portarne, per evitare intasamenti.

Per interfacciare la linea di arrivo con quella di trasporto dell'astucciatrice è sovente necessario interporre un trasportatore intermedio particolare, conosciuto come "sincro-dinamico", che ha la peculiarità di poter avere leggi di moto diverse all'ingresso e in uscita.

Detto trasportatore “sincro-dinamico” prevede almeno due serie di cassetti disposte lungo il percorso del trasportatore, distanziate opportunamente tra loro ed azionate in maniera indipendente l'una dall’altra per mezzo di relativi motori e trasmissioni. Con la suddetta soluzione costruttiva, è consentito di movimentare una prima serie di cassetti che si trovano a monte, verso la linea di arrivo degli articoli, conformemente a quest’ultima, mentre l’altra serie di cassetti, disposta a valle, viene movimentata in sincronia con la corrispondente linea di trasporto dell'astucciatrice. E' naturalmente necessario prevedere, oltre a detto trasportatore intermedio, organi, a monte e a valle di questo, preposti a trasferire gli articoli da una linea all’altra. La presenza del trasportatore intermedio “sincro-dinamico" e degli associati organi di trasferimento rappresenta un onere, dovuto principalmente ai costi dei medesimi e degli annessi dispositivi di controllo, e determina un aumento degli ingombri, con gli inconvenienti che ciò comporta.

Ovviamente, l'aumento del numero dei dispositivi e delle fasi operative a cui gli articoli sono sottoposti moltiplica le possibilità di malfunzionamenti ed inceppamenti, che a loro volta contribuiscono ad aggravare i costi.

Scopo della presente invenzione è perciò quello di proporre un sistema per l'alimentazione di articoli a macchine astucciatrici ideato in modo da adattarsi contemporaneamente alle modalità operative della linea di arrivo, a monte, ed a quelle della linea di trasporto astucci di detta macchina, a valle, con ciò evitando di dover ricorrere a trasportatori intermedi.

Un altro scopo dell’invenzione riguarda la volontà di ridurre i costi necessari per collegare operativamente una linea di produzione ad una macchina astucciatrice, siano essi costi diretti, riducendo il numero dei componenti necessari, oppure indiretti, diminuendo i possibili malfunzionamenti.

Un ulteriore scopo dell’invenzione consiste nel proporre un sistema in grado di operare su vari formati di articoli compresi in una prefissata gamma, senza necessità di sostituire componenti.

Le caratteristiche dell'invenzione saranno rese più evidenti nella seguente descrizione di preferite forme di realizzazione del sistema in oggetto, in accordo con quanto riportato nelle rivendicazioni e con l'ausilio delle allegate tavole di disegno, nelle quali:

• la Fig. 1 illustra una vista laterale di una macchina astucciatrice dotata del sistema in oggetto;

• la Fig. 2 illustra una vista in pianta della macchina di Fig. 1;

• la Fig. 3 illustra una vista laterale del sistema in oggetto, in una prima forma di realizzazione;

• la Fig. 4 illustra una vista in pianta del sistema di Fig. 3;

• la Fig. 5 illustra, in prospettiva, un dettaglio del sistema di Fig. 3;

• la Fig. 6 illustra una vista laterale schematica dei sistema, in una seconda forma di realizzazione;

• le Figg. 7A, 7B, 7C illustrano, in scala ingrandita, rispettive sezioni A-A, B-B, C-C di Fig. 6;

• la Fig. 8 illustra una vista laterale schematica del sistema, in una terza forma di realizzazione;

• la Fig. 9 illustra una vista parziale simile alia Fig. 8, con il sistema in una diversa regolazione di formato;

• le Figg. 10A, 10B, 10C, 10D illustrano, in scala ingrandita, rispettive sezioni A-A, B-B, C-C, D-D di Fig. 8.

Con riferimento alle suddette figure, è stata indicata con M una macchina astucciatrice di tipo sostanzialmente noto, che incorpora il sistema di alimentazione I oggetto della presente invenzione.

La macchina astucciatrice M è atta ad inserire articoli 2, alimentati da una linea di arrivo posta a monte e non illustrata, in corrispondenti astucci 3 messi a volume ed inseriti in una relativa linea di trasporto 30 prevista nella stessa macchina M.

II sistema di alimentazione 1 si sviluppa da una stazione di carico S1 a monte, situata al termine di detta linea di arrivo, ed una stazione di inserimento S2 disposta a valle, nel tratto in cui il medesimo sistema 1 affianca la linea di trasporto astucci 30.

Nella stazione di carico S1 sono previsti mezzi di trasferimento, non illustrati in quanto non pertinenti con l'invenzione, azionati in relazione di fase con detta linea di arrivo ed atti a prelevare gli articoli 2 in uscita da quest’ultima per immetterli nel sistema di alimentazione 1.

Nella stazione di inserimento S2 operano noti organi spintori (anch'essi non illustrati in dettaglio) atti a trasferire lateralmente gli articoli 2 verso il corrispondente astuccio 3; se la linea di trasporto astucci 30 è azionata a passo, gli organi spintori sono provvisti della sola movimentazione trasversale ed agiscono in relazione di fase con la sosta della medesima linea 30, se invece quest’ultima è azionata in continuo, detti organi spintori sono dotati anche di una movimentazione longitudinale, sincronizzata con l’avanzamento della stessa linea di trasporto astucci 30.

Il sistema di alimentazione 1 è atto a sincronizzarsi, contemporaneamente, con la detta linea di arrivo ed i mezzi di trasferimento della stazione di carico S1, a monte, e con la citata linea di trasporto astucci 30 ed i rispettivi organi spintori, a valle.

Il sistema di alimentazione 1, in una prima forma di realizzazione (Figg. 3, 4, 5), comprende due serie 11, 12 di cassetti 10, disposte lungo un percorso P ad anello chiuso in cui sono definiti un ramo superiore di andata RA ed uno inferiore di ritorno RR.

Le serie 11, 12 di cassetti 10 sono mutuamente distanziate secondo valori dinamicamente variabili da un minimo ad un massimo, in relazione al funzionamento del sistema, come descritto in seguito.

Ad ogni serie 11, 12 di cassetti 10 è associato un proprio gruppo di movimentazione 110, 120, comprendente una cinghia dentata 111, 121, a cui è amovibilmente vincolata la rispettiva serie 11, 12, con detta cinghia 111, 121 tesa tra una coppia di relative pulegge, rispettivamente motrice 112, 122 e condotta 113, 123, azionate da un corrispondente motore a controllo elettronico (non illustrato), tipo brush-less o passo-passo.

Le pulegge motrici 112, 122 e condotte 113, 123 sono disposte rispettivamente coassiali, pertanto le cinghie dentate 111, 121 risultano mutuamente affiancate, sviluppate secondo lo stesso citato percorso P; mediante organi di attacco 114, 124 (non illustrati in dettaglio), opportunamente asimmetrici, le due serie 11 , 12 di cassetti 10 risultano longitudinalmente allineate.

I citati organi di attacco 114, 124 sono preferibilmente ad aggancio rapido, per consentire una veloce sostituzione delle serie 11, 12 di cassetti 10 al variare del formato dell’articolo 2.

II sistema di alimentazione 1 comprende, inoltre, organi di controllo e comando, ad esempio PLC o simili, non illustrati in dettaglio, atti a pilotare i citati gruppi di movimentazione 110, 120 in accordo con la legge di moto di detta linea di arrivo articoli e con quella delia citata linea di trasporto astucci 30.

Ciascuna serie 11 , 12 di cassetti 10, perciò, quando si trova in corrispondenza di detta stazione di carico S1 , per ricevere gli articoli 2 provenienti dalla linea di arrivo, viene fatta avanzare in continuo o a passo (freccia W1), in maniera conforme al tipo di moto di quest’ultima; le medesime serie 11, 12, in seguito, quando giungono nella stazione di inserimento S2, si adeguano all’avanzamento, in continuo o a passo (freccia W2), della citata linea di trasporto astucci 30, in modo da essere sincronizzata con questa e consentire agli organi spintori di effettuare il trasferimento laterale degli articoli 2 verso il corrispondente astuccio 3.

Ovviamente, come deducibile dalle figure, è consentito l’azionamento contestuale di una serie secondo la linea di arrivo e dell’altra serie secondo la linea di trasporto astucci 30.

Come già detto in premessa, è necessario che la macchina astucciatrice M, indipendentemente dal tipo di azionamento della linea di trasporto astucci 30, abbia comunque una produttività maggiore delia portata di articoli 2 data dalla linea di arrivo a monte, per evitare intasamenti: in condizioni limite, la serie di cassetti 10 in fase di carico può arrivare in coda a quella nella stazione di inserimento S2, sul ramo di andata RA, cosi come la serie che impegna quest’ultima può arrivare in coda a quella nella stazione di carico S1 , nel ramo di ritorno RR.

Una seconda forma di realizzazione del sistema di alimentazione 1 (Figg. 6, 7A, 7B, 7C), prevede tre serie 11, 12, 13 di cassetti 10, disposte lungo il citato percorso P ad anello chiuso e provviste ciascuna di un proprio gruppo di movimentazione 110, 120, 130, del tutto simile a quello descritto per la suddetta prima forma di realizzazione.

Ogni serie 11 , 12, 13 è amovibilmente vincolata alla rispettiva cinghia dentata 111 , 121, 131 mediante corrispondenti organi di attacco 114, 124, 134 opportunamente posizionati per mantenere l'allineamento longitudinale dei cassetti 10 di ogni serie 11 , 12, 13 (Figg. 7A, 7B, 7C).

Il funzionamento del sistema è analogo a quello sopra descritto per le due serie che si trovano rispettivamente nelle stazioni di carico S1 e di inserimento S2, mentre la serie di cassetti rimanente viene movimentata nel modo più conveniente secondo che si trovi nel ramo di andata RA (Fig. 6), oppure in quello di ritorno RR.

La seconda forma di realizzazione può risultare vantaggiosa quando i rami di andata RA e di ritorno RR del percorso P sono molto lunghi oppure quando le serie di cassetti non sono molto estese rispetto al percorso, per evitare eccessive accelerazioni e decelerazioni nei tratti intermedi tra le stazioni.

Naturalmente è possibile prevedere forme di realizzazioni con oltre tre serie di cassetti, per quanto consentito dagli ingombri dei relativi gruppi di movimentazione.

Una terza forma di realizzazione del sistema di alimentazione 1 prevede che i cassetti 10 di ciascuna serie 11, 12 abbiano la dimensione longitudinale variabile da un massimo (Fig. 8) ad un minimo (Fig. 9), in modo da potersi adeguare al formato dell’articolo 2, entro un prefissato "range”.

Tale caratteristica è ottenuta con l’impiego di cassetti 10 aventi le pareti anteriori 10A svincolate dalle relative pareti posteriori 10B, e con gruppi di movimentazione 110, 120 opportunamente modificati in modo che in ognuno siano presenti due cinghie dentate affiancate 111 A, 111 B e 121A, 121B, tese tra relative pulegge.

Alle prime cinghie dentate 111 A, 121 A di ogni serie 11, 12 sono associate le pareti anteriori 10A dei relativi cassetti 10, mediante corrispondenti primi organi di attacco 114A, 124A (Figg. 10A, 10C), mentre alle seconde cinghie 111 B, 121 B sono associate le pareti posteriori 10B, per mezzo di rispettivi secondi organi di attacco 114B, 124B (Figg. 10B, 10D).

Durante il funzionamento del sistema di alimentazione 1, le pulegge relative alla prima e alla seconda cinghia di ciascuna serie 11, 12 risultano mutuamente vincolate, in modo che i cassetti 10 mantengano la prefissata dimensione longitudinale e che il relativo gruppo di movimentazione 110, 120 possa movimentare la serie 11, 12 secondo la prevista legge di moto.

Per la regolazione del formato dei cassetti 10, con il sistema di alimentazione fermo, le pulegge delle prime cinghie dentate 111 A, 121 A di ogni serie 11, 12 vengono svincolate dalle corrispondenti pulegge delle seconde cinghie dentate 111B, 121B e ruotate rispetto a queste, in un senso o nell’altro, per aumentare o diminuire il formato dei cassetti 10.

La suddetta regolazione viene effettuata in due fasi, agendo prima su una serie di cassetti e quindi sull'altra.

Il sistema di alimentazione 1 sopra descrìtto, in pratica, propone il principio di funzionamento di un trasportatore intermedio di tipo “sincro-dinamico” di cui si è detto in premessa, in grado, quindi, di adeguarsi contemporaneamente alle modalità operative degli organi a monte e a valle, con il vantaggio di disporre di tale peculiarità direttamente sull’astucciatrìce.

Ciò consente, in primo luogo, di eliminare la convenzionale linea di trasporto articoli presente, normalmente, sulla macchina astucciatrice con il conseguente risparmio di costi e, in secondo luogo, permette di ottenere una macchina astucciatrice molto versatile, atta ad operare in relazione di fase con altre macchine a monte senza predisporre ulteriori dispositivi di interfaccia.

Un ulteriore risparmio deriva dal fatto che tali dispositivi di interfaccia, ad esempio i trasportatori “sincro-dinamici” di cui aH'arte nota, richiedono la contestuale presenza di organi manipolatori in grado di effettuare il trasbordo degli articoli da una linea all'altra; con la soluzione proposta si elimina uno di detti organi manipolatori e tutti i necessari mezzi ausiliari per il comando ed il controllo.

La gestione risulta semplificata in quanto viene integrata in quella interna della macchina astucciatrice e, inoltre, vengono ridotte le probabilità di inceppamenti e/o malfunzionamenti essendo inferiori le fasi operative a cui gli articoli sono sottoposti. Un altro non trascurabile vantaggio riguarda il fatto che il sistema di alimentazione proposto permette di ridurre gli ingombri rispetto alle soluzioni note che prevedono la presenza di un trasportatore intermedio.

Di sicuro interesse, infine, è la possibilità di ottenere un sistema con formato dei cassetti variabile, che incrementa ulteriormente la flessibilità operativa della macchina astucciatrice.

Si intende comunque che quanto sopra detto ha valore esemplificativo e non limitativo, pertanto eventuali modifiche di dettaglio, introdotte per ragioni costruttive e/o funzionali, si considerano sin d’ora rientranti nel medesimo ambito protettivo definito dalle sottoriportate rivendicazioni.

Claims (11)

1. RIVENDICAZIONI 1) Sistema per l'alimentazione di macchine astucciatrici con articoli 2 prelevati da una linea di arrivo posta a monte di detta macchina M, e con i citati articoli 2 destinati ad essere inseriti in corrispondenti astucci 3 portati da una relativa linea di trasporto 30 prevista nella stessa macchina M, caratterizzato dal fatto di comprendere: almeno due serie 11, 12 di cassetti 10, disposte lungo un percorso P ad anello chiuso sviluppantesi tra dette linee di arrivo articoli e trasporto astucci 30, con le citate serie 11, 12 di cassetti 10 mutuamente distanziate secondo valori dinamicamente variabili; almeno due gruppi di movimentazione 110, 120, associati rispettivamente alle dette serie 11, 12 di cassetti 10, atti a determinare l'avanzamento indipendente di ognuna di queste lungo il citato percorso P, secondo parametri dinamicamente variabili; organi di controllo e comando, atti a pilotare i citati gruppi di movimentazione 110, 120 alternativamente in accordo con la legge di moto di detta linea di arrivo articoli e con quella della citata linea di trasporto astucci 30.
2. 2) Sistema di alimentazione secondo la riv. 1 , caratterizzato dal fatto che il citato percorso ad anello chiuso P definisce: un ramo superiore di andata RA per il trasporto di detti articoli 2 da una stazione di carico S1, a monte, ad una stazione di inserimento S2, a valle, in corrispondenza della quale lo stesso percorso P affianca parzialmente la citata linea di trasporto astucci 30; un ramo inferiore RR per il ritorno di dette serie 11, 12 di cassetti 10, vuoti, dalla medesima stazione di inserimento S2 alla citata stazione di carico S1.
3. 3) Sistema di alimentazione secondo la riv. 1, caratterizzato dal fatto che i cassetti 10 di dette serie 11, 12 risultano longitudinalmente allineati.
4. 4) Sistema di alimentazione secondo la riv. 1, caratterizzato dal fatto che detti gruppi di movimentazione 110, 120 risultano mutuamente affiancati, con ciascuno di essi comprendente un motore a controllo elettronico atto ad azionare corrispondenti organi di trasmissione 111, 121, 112, 122, 113, 123, ai quali è amovibilmente vincolata la relativa serie 11, 12 di cassetti 10.
5. 5) Sistema di alimentazione secondo la riv. 4, caratterizzato dal fatto che i citati organi di trasmissione comprendono, per ognuno di detti gruppi di movimentazione 110, 120, una cinghia dentata 111, 121, tesa tra una coppia di pulegge, rispettivamente motrice 112, 122 e condotta 113, 123, con la suddetta cinghia dentata 111, 121 provvista di organi di attacco 114, 124 per l’aggancio amovibile della corrispondente serie 11, 12 di cassetti 10.
6. 6) Sistema di alimentazione secondo le riv. 4 e 5, caratterizzato dal fato che le citate pulegge motrici 112, 122 e condotte 113, 123 risultano rispettivamente coassiali e dal fatto che detti organi di attacco 114, 124 sono atti ad agganciare la corrispondente serie 11, 12 di cassetti 10 in posizione asimmetrica.
7. 7) Sistema di alimentazione secondo la riv. 1, caratterizzato dal fatto che i cassetti 10 di ciascuna di dette serie 11, 12 presentano la dimensione longitudinale variabile da un minimo ad un massimo, in accordo con il formato dei citati articoli 2.
8. 8) Sistema di alimentazione secondo la riv. 7, caratterizzato dal fatto che in ciascuno dei gruppi di movimentazione 110, 120 associati a dette serie 11, 12, sono previsti doppi organi di trasmissione, rispettivamente vincolati alle pareti anteriori 10A e posteriori 10B dei citati cassetti 10, con gli stessi doppi organi resi mutuamente solidali durante il funzionamento dei suddetto sistema 1 e svincolabili, in condizioni di sosta di quest'ultimo, per consentire la regolazione della distanza tra le citate pareti anteriori 10A e posteriori 10B dei citati cassetti 10.
9. 9) Sistema di alimentazione secondo la riv. 8, caratterizzato dal fatto che detti doppi organi di trasmissione comprendono, ciascuno, prime cinghie dentate 11 1 A, 121 A, affiancate a rispettive seconde cinghie 111 B, 121B, tese tra relative pulegge motrici e condotte, con dette prime cinghie 1 11 A, 121A provviste di corrispondenti primi organi di attacco 114A, 124A per l’aggancio amovibile delle citate pareti anteriori 10A dei cassetti 10 della relativa serie 11, 12, e con dette seconde cinghie 111B, 121 B provviste di rispettivi secondi organi di attacco 114B, 124B per l’aggancio amovibile delle citate pareti posteriori 10B dei cassetti 10 della corrispondente serie 11, 12.
10. 10) Sistema di alimentazione secondo la riv. 9, caratterizzato dal fatto che le citate pulegge motrici e condotte risultano rispettivamente coassiali e dal fatto che detti organi di attacco 114A, 124A, 114B, 124B sono atti ad agganciare le corrispondenti pareti 10A, 10B in posizione asimmetrica.
11. 11) Sistema di alimentazione secondo le riw. 8 o 9, caratterizzato dal fatto di prevedere mezzi attivabili nelle citate condizioni di sosta del sistema 1, per la regolazione simultanea della distanza tra le citate pareti anteriori 10A e posteriori 10B dei citati cassetti 10.