ITBO20080525A1 - Dispositivo di movimentazione, particolarmente per macchine di confezionamento - Google Patents

Description

Titolo: DISPOSITIVO DI MOVIMENTAZIONE, PARTICOLARMENTE PER MACCHINE DI CONFEZIONAMENTO.

D E S C R I Z I O N E

Il presente trovato ha come oggetto un dispositivo di movimentazione, particolarmente per macchine di confezionamento.

All'interno del settore delle macchine di confezionamento, per vari tipi di articoli, e in particolare per rotoli di carta di tipo "tissue" (per esempio carta assorbente o igienica), sono diffuse macchine in grado di provvedere all'impacchettamento di un predefinito numero di rotoli, per definire l'unità di confezionamento che viene solitamente venduta al consumatore finale. Secondo una soluzione realizzativa nota, queste macchine sono dotate innanzitutto di dispositivi di alimentazione e movimentazione dei rotoli, che vengono così disposti in un raggruppamento presentante la desiderata configurazione, tipicamente costituita da più file e/o strati di rotoli.

Una volta disposti i rotoli nella desiderata configurazione, questi sono consegnati ad un vano definito in una stazione di ricezione, realizzata nel corpo principale della macchina.

Il vano è costituito da due pareti laterali, una parete di fondo ed un piano inferiore; quest’ultimo è costituito da un componente, definito piattello elevatore, in grado di muoversi lungo una direzione verticale. Tale movimento consente di sollevare il gruppo di prodotti dalla postazione di inserimento in un vano superiore costituito dai denti del dispositivo di traino, il quale si incarica di movimentare i rotoli mentre su di essi viene eseguito il ciclo di incarto vero e proprio. Durante il sollevamento i prodotti impattano un foglio di pellicola interposto tra i vani inferiore e superiore, iniziando l’avvolgimento del prodotto stesso.

Una volta consegnato il lotto di prodotti nel vano superiore il piattello elevatore torna nella posizione di partenza per accogliere un nuovo lotto di prodotti e iniziare un nuovo ciclo di incarto.

Secondo soluzioni realizzative note, il movimento alternato dell’elevatore è ottenuto mediante un manovellismo di spinta.

Più in dettaglio, secondo una prima soluzione realizzativa, la manovella ruota a velocità costante, trascinando con sé la biella e il piattello, compiendo a ogni ciclo di incarto una rotazione completa attorno al suo asse. Di fronte alla necessità di processare un diverso formato di rotoli, un addetto deve provvedere alla sostituzione della manovella con una di lunghezza differente, adeguata alle dimensioni dei nuovi rotoli.

Appare evidente come tale soluzione presenti l'inconveniente di richiedere un fermo macchina alla linea di produzione, per procedere alla sostituzione della manovella, oltre a richiedere l'acquisto e lo stoccaggio a magazzino di una pluralità di componenti di varie dimensioni.

Tali inconvenienti sono almeno parzialmente superati da una seconda soluzione realizzativa, che prevede il ricorso ad un motore brushless che consente l'inversione del verso di rotazione della manovella. Quest'ultima viene fatta oscillare attorno alla posizione intermedia fra il punto morto superiore e il punto morto inferiore e l'ampiezza dell'angolo descritto può essere fatta variare a piacimento per adattarsi ai diversi formati dei rotoli.

Inoltre, il motore brushless consente di variare la legge di moto della manovella, e quindi del piattello, per ottimizzare il ciclo di incarto.

Anche tale soluzione realizzativa non è però scevra da inconvenienti.

Di fronte alla necessità di tempi di ciclo particolarmente bassi, come sempre più spesso è richiesto nel panorama produttivo odierno, il motore fatica ad adeguarsi ai ritmi imposti mentre le sollecitazioni meccaniche agenti sugli organi in moto divengono eccessive.

Più specificatamente, risulta particolarmente critico il momento di inversione del moto: i tempi di inversione del moto del motore sono troppo lunghi rispetto alle esigenze mentre le decelerazioni richieste risultano troppo elevate per la resistenza meccanica dei componenti coinvolti.

Compito precipuo del presente trovato è quello di risolvere i problemi sopra esposti, realizzando un dispositivo di movimentazione che assicuri un funzionamento efficiente e regolare, senza sollecitare eccessivamente gli organi coinvolti.

Nell'ambito di questo compito, uno scopo del trovato è quello di realizzare un dispositivo di movimentazione che consenta di adeguarsi in modo semplice e veloce ai cambi di formato del prodotto da movimentare.

Un altro scopo del trovato è quello di realizzare un dispositivo di movimentazione che risulti facilmente ottenibile partendo da elementi e materiali di comune reperibilità in commercio.

Un altro scopo ancora del trovato è quello di realizzare un dispositivo di movimentazione di costi contenuti e di sicura applicazione.

Questo compito e questi scopi vengono raggiunti da un dispositivo di movimentazione, particolarmente per macchine di confezionamento, comprendente almeno una manovella, almeno una biella e almeno un corsoio a definire sostanzialmente un manovellismo di spinta, detto corsoio essendo idoneo al trascinamento di prodotti da confezionare e alla loro consegna ad una successiva stazione di lavoro in corrispondenza del punto morto superiore di detto manovellismo, caratterizzato dal fatto di comprendere almeno una unità motrice di detto manovellismo definente per l'estremità mobile di detta manovella una traiettoria oscillante attorno al punto morto superiore, secondo un qualsiasi valore predefinito di ampiezza.

Ulteriori caratteristiche e vantaggi del trovato risulteranno maggiormente dalla descrizione di una forma di esecuzione preferita, ma non esclusiva, del dispositivo di movimentazione secondo il trovato, illustrata a titolo indicativo e non limitativo, negli uniti disegni, in cui:

le figure da 1 a 13 illustrano schematicamente il funzionamento del dispositivo di movimentazione secondo il trovato, in alzato frontale.

Con riferimento alle figure citate, il dispositivo di movimentazione secondo il trovato, indicato globalmente con il numero di riferimento 1, comprende almeno una manovella 2, almeno una biella 3 e almeno un corsoio 4, che definiscono sostanzialmente un manovellismo di spinta, le cui peculiarità e il cui principio di funzionamento sono noti dalla letteratura tecnica di riferimento. Il corsoio 4 è in grado di trascinare prodotti da confezionare ad una successiva stazione di lavoro; più in particolare, la consegna di tali prodotti avviene in corrispondenza del punto morto superiore del manovellismo (ovvero quando la manovella 2, la biella 3 e il corsoio 4 si trovano nella configurazione reciproca illustrata nelle figure 4 e 10).

Secondo il trovato, il dispositivo di movimentazione 1 comprende almeno una unità motrice del manovellismo: tale unità motrice definisce per l'estremità mobile 2a della manovella 2 una traiettoria oscillante attorno al punto morto superiore, secondo un qualsiasi valore predefinito di ampiezza.

Va sin da ora rilevato che i prodotti sopra citati sono per esempio rotoli di carta tipo "tissue", ovvero carta igienica, carta assorbente o simili, per i quali è previsto l'avvolgimento in un film di materiale del tipo della plastica o della carta.

A tale tipologia di prodotti si farà quindi riferimento nel prosieguo della presente trattazione, ma non si esclude l'applicazione (comunque rientrante nell'ambito di protezione definito dalla presente relazione) del dispositivo di movimentazione 1 secondo il trovato a differenti tipologie di prodotti.

Secondo una soluzione realizzativa di particolare interesse pratico, qui riportata a scopo descrittivo ma non limitativo dell'applicazione del trovato, i rotoli alimentano una macchina di confezionamento che comprende un primo apparato di trasferimento e ordinamento, in grado di realizzare il desiderato raggruppamento di rotoli.

Tale apparato consegna i rotoli così ordinati ad un vano di ricezione, dal quale vengono successivamente inviati, mediante il dispositivo di movimentazione 1, alla successiva stazione di lavoro, munita degli organi adibiti al loro confezionamento. Tale confezionamento prevede l'avvolgimento dei rotoli in un foglio di film plastico e una susseguente piegatura e infine saldatura dei lembi di film.

Per consentire la movimentazione e il supporto dei prodotti, il corsoio 4 è sostanzialmente costituito da un piattello 5, disposto ortogonalmente alla sua direzione di traslazione.

Vantaggiosamente, il dispositivo di movimentazione 1 secondo il trovato comprende un gruppo di controllo e gestione dell'unità motrice; tale gruppo consente il controllo e la riprogrammazione del valore predefinito di ampiezza e del profilo di velocità della manovella 2, imposti dall'unità motrice.

I vantaggi assicurati da questa possibilità di riprogrammazione dei parametri di movimento saranno meglio illustrati nel prosieguo della presente trattazione.

Più particolarmente, l'unità motrice è un motore del tipo dei motori brushless, operativamente associato alla manovella 2.

Il funzionamento del dispositivo di movimentazione secondo il trovato è il seguente.

In corrispondenza dell'avvio di un ciclo di lavoro del piattello 5, quest'ultimo è posto inferiormente al vano di ricezione dei rotoli, costituendone la base, e i componenti del manovellismo di spinta sono disposti nella configurazione illustrata in figura 1.

A seguito della rotazione della manovella 2 (come nelle figure 2 e 3), il piattello 5 si solleva fino a portarsi in corrispondenza del punto morto superiore (figura 4), laddove avviene la consegna dei rotoli alla successiva stazione di lavoro.

Come appare maggiormente evidente dalle figure allegate, mentre il piattello 5 si sposta dal vano di ricezione fino alla stazione di lavoro successiva, la manovella 2 descrive, nella sua rotazione attorno al suo asse passante sostanzialmente per la sua estremità fissa 2b, un angolo pari alla metà del valore predefinito di ampiezza sopracitato.

Successivamente la manovella 2, sospinta dal motore brushless, prosegue la sua corsa (come nelle figure 4 e 5) fino a riportare il piattello 5 nella configurazione iniziale (descrivendo così complessivamente un angolo pari al valore predefinito di ampiezza). In tale configurazione, come si evince dalla figura 7, mentre il piattello 5 si è riportato nella configurazione iniziale, completando il ciclo di lavoro corrispondente alla movimentazione di un gruppo di rotoli e ritorno, la manovella 2 si è portata in una posizione simmetrica rispetto a quella iniziale.

Nell'istante successivo il motore e la manovella 2 invertono il verso di moto per ripercorrere, in senso opposto, la traiettoria descritta nel ciclo precedente (come illustrato nelle figure da 8 a 13), facendo così compiere al piattello 5 un secondo ciclo di lavoro.

Appare quindi evidente come nel dispositivo di movimentazione 1 secondo il trovato, grazie alla scelta di far eseguire alla manovella 2 una oscillazione attorno al punto morto superiore, l’inversione del moto del piattello 5 non corrisponde, come invece nei dispositivi noti, all'istante di inversione del moto del motore: l'inversione del moto del piattello 5 è semplicemente garantita dal cinematismo del manovellismo.

Ne consegue una vantaggiosa riduzione delle sollecitazioni meccaniche nel punto del ciclo più critico: la consegna dei rotoli alla stazione successiva richiede infatti massima precisione e tempi di esecuzione ristretti (anche in funzione dei vincoli imposti dalle fasi a valle), con sforzi rilevanti sugli elementi interessati. Il dispositivo di movimentazione 1 secondo il trovato presenta quindi un funzionamento più sicuro al quale non sono associate forti sollecitazioni, in quanto non richiede al motore (e quindi alla manovella 2 e alla biella 3) una brusca decelerazione, fino all'arresto e all'inversione del moto, nel punto più critico del ciclo.

La presenza del gruppo di controllo e gestione consente inoltre di programmare una legge di moto variabile per la velocità di rotazione della manovella 2, al fine di ottimizzare il ciclo in corrispondenza della consegna dei rotoli alla stazione successiva.

Come osservato, il motore provoca l'inversione del moto del piattello 5 quando questo si avvicina e raggiunge il vano di ricezione; si tratta di una fase del ciclo meno sollecitata, ed è quindi possibile imporre la necessaria decelerazione, con conseguenti arresto ed inversione del moto, alla manovella 2; ovviamente, anche in questa fase è possibile studiare una legge di moto più dolce e meno stressante per gli elementi in gioco.

Come appare evidente da quanto sin qui descritto, per adeguare il dispositivo di movimentazione 1 secondo il trovato ad una variazione del formato dei rotoli, è sufficiente modificare la corsa del piattello 5 agendo, mediante il gruppo di controllo e gestione, sulla traiettoria della manovella 2, imponendo un diverso valore dell'ampiezza dell'angolo di oscillazione.

Da ultimo, va rilevato che per fronteggiare la richiesta di produttività particolarmente elevate è possibile far compiere una rotazione completa della manovella 2 attorno al suo asse, senza la successiva inversione del moto ma proseguendo con velocità angolare di verso ed eventualmente valore costanti. Risulta così definita sostanzialmente una traiettoria con un valore dell'ampiezza dell'angolo di oscillazione pari ad infinito (quindi comunque rientrante nell'ambito di protezione qui definito).

Tale soluzione sarà possibile prevedendo per esempio un attacco variabile tra biella 3 e manovella 2, in modo da realizzare una modifica puramente meccanica della corsa del piattello 5.

Si è in pratica constatato come il dispositivo di movimentazione secondo il trovato, assolva pienamente il compito prefissato, in quanto, la presenza di una unità motrice del manovellismo compreso nel dispositivo consente di definire per l'estremità mobile della manovella una traiettoria oscillante attorno al punto morto superiore, secondo un qualsiasi valore predefinito di ampiezza, garantendo così un funzionamento efficiente e regolare, senza sollecitare eccessivamente gli organi coinvolti.

Il trovato, così concepito, è suscettibile di numerose modifiche e varianti tutte rientranti nell’ambito del concetto inventivo; inoltre, tutti i dettagli potranno essere sostituiti da altri elementi tecnicamente equivalenti.

Negli esempi di realizzazione illustrati singole caratteristiche, riportate in relazione a specifici esempi, potranno essere in realtà intercambiate con altre diverse caratteristiche, esistenti in altri esempi di realizzazione.

Inoltre è da notare che tutto quello che nel corso della procedura di ottenimento del brevetto si rivelasse essere già noto, si intende non essere rivendicato ed oggetto di stralcio (disclaimer) dalle rivendicazioni.

In pratica i materiali impiegati, nonché le dimensioni, potranno essere qualsiasi secondo le esigenze e lo stato della tecnica.

Claims (1)

1. R I V E N D I C A Z I O N I 1.Dispositivo di movimentazione, particolarmente per macchine di confezionamento, comprendente almeno una manovella (2), almeno una biella (3) e almeno un corsoio (4) a definire sostanzialmente un manovellismo di spinta, detto corsoio (4) essendo idoneo al trascinamento di prodotti da confezionare e alla loro consegna ad una successiva stazione di lavoro in corrispondenza del punto morto superiore di detto manovellismo, caratterizzato dal fatto di comprendere almeno una unità motrice di detto manovellismo definente per l'estremità mobile (2a) di detta manovella (2) una traiettoria oscillante attorno al punto morto superiore, secondo un qualsiasi valore predefinito di ampiezza. 2.Dispositivo di movimentazione, secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detto corsoio (4) è sostanzialmente costituito da un piattello (5), disposto ortogonalmente alla sua direzione di traslazione e idoneo al supporto di prodotti da confezionare. 3.Dispositivo di movimentazione, secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto di comprendere un gruppo di controllo e gestione di detta unità motrice, detto valore predefinito di ampiezza e il profilo di velocità di detta manovella (2), imposti da detta unità motrice, essendo controllabili e riprogrammabili mediante detto gruppo di controllo e gestione. 4.Dispositivo di movimentazione, secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detta unità motrice è un motore del tipo dei motori brushless, operativamente associato a detta manovella (2).