ITBO20090636A1

ITBO20090636A1 - Macchina per il confezionamento di capsule con prodotti da infusione con gruppo di alimentazione

Info

Publication number: ITBO20090636A1
Application number: IT000636A
Authority: IT
Inventors: Roberto Conti
Original assignee: Roberto Conti
Priority date: 2009-10-02
Filing date: 2009-10-02
Publication date: 2011-04-03
Also published as: IT1398816B1; WO2011039707A1

Description

DESCRIZIONE

annessa a domanda di brevetto per INVENZIONE INDUSTRIALE avente per titolo MACCHINA PER IL CONFEZIONAMENTO DI CAPSULE CON PRODOTTI DA INFUSIONE CON GRUPPO DI ALIMENTAZIONE

Il presente trovato concerne una macchina per il confezionamento di capsule con prodotti da infusione, quale ad esempio caffÃ ̈, in materiale plastico rigido.

Le capsule di particolare interesse della presente trattazione presentano una zona di accoglimento di una dose di prodotto racchiusa tra una prima estremitÃ chiusa, e una seconda estremitÃ aperta destinata ad essere chiusa da uno spezzone di film (termo)saldato sull'area esterna (usualmente circolare) della capsula.

Ogni singola capsula puÃ² essere, inoltre, racchiusa all'interno di un sovra-incarto singolo di materiale cedevole o flow pack chiuso tramite termosaldatura.

Le attuali macchine in commercio per la realizzazione di questo tipo di confezione presentano una successione di stazioni, di solito accorpate all'interno di una cabina chiusa in ambiente controllato.

Le stazioni principali di queste macchine sono, essenzialmente, cosÃ¬ disposte in successione lungo una linea di sviluppo della macchina:

- una prima stazione comprendente una prima bobina di alimentazione continua di un primo film di chiusura (termo)saldabile utilizzabile per la chiusura della seconda estremitÃ di ogni singola capsula, ed una seconda bobina di alimentazione di un secondo film di sovra-incarto destinato alla definizione del sovra-incarto;

- una seconda stazione di alimentazione di capsule da depositare su elementi a cingolo o carrelli a cassetta presentanti sedi di accoglimento delle capsule, disposte con la seconda estremitÃ verso l'alto e movimentati a passo lungo la linea di sviluppo della macchina; - una terza stazione di riempimento delle capsule in avanzamento con dosi di prodotto da infusione;

- una quarta stazione di chiusura delle seconde estremitÃ di ogni capsula con relativi spezzoni del primo film;

- una quinta stazione di prelievo delle capsule dai cassetti e di posizionamento su una striscia continua del secondo film di sovra-incarto;

- una sesta stazione di chiusura di singole porzioni di film di sovra-incarto con all'interno una relativa capsula;

- una settima stazione di prelievo di confezioni ottenute con relativa immissione della stessa confezione in una ottava stazione finale di confezionamento in scatole contenenti piÃ¹ prodotti.

Attualmente, nelle stazioni di alimentazione delle macchine note, le capsule vengono fatte avanzare su relativi nastrini in modo da posizionare una o piÃ¹ capsule alla volta nella zona operativa di organi di presa, come, ad esempio, piccole unitÃ robotiche del tipo "pick and place". Queste unitÃ robotiche utilizzano ventose a depressione atte a prelevare le capsule dal nastrino per poi depositarle nella sede del carrello.

Tale soluzione, perÃ², presenta alcuni inconvenienti, per esempio:

- ampio ingombro del sistema di prelievo e deposito delle capsule ed elevati costi operativi; - relativa lentezza del sistema di prelievo e deposito rispetto alle potenzialitÃ operative delle restanti stazioni della macchina; e

- scarsa sicurezza di presa di elementi di dimensioni ridotte come per esempio le capsule, anche in relazione al fatto che la presa viene effettuata tipicamente sul bordo esterno dell'estremitÃ aperta della capsula.

Scopo del presente trovato Ã ̈ pertanto quello di ovviare a questi inconvenienti attraverso la realizzazione di una macchina per il confezionamento di capsule con prodotti da infusione presentante caratteristiche di elevata produttivitÃ nell'unitÃ di tempo, alta qualitÃ nel confezionamento finale delle capsule, con ridotti ingombri globali della macchina stessa. In accordo con lâ€™invenzione, tale scopo viene raggiunto da una macchina per il confezionamento di capsule per prodotti da infusione secondo la rivendicazione 1.

Le caratteristiche tecniche del trovato, secondo i suddetti scopi, risulteranno evidenti dalla descrizione dettagliata che segue, fatta con riferimento ai disegni allegati, che ne rappresentano una forma di realizzazione puramente esemplificativa e non limitativa, in cui:

- figura 1 Ã ̈ una vista laterale schematica di una macchina per il confezionamento di capsule con prodotti da infusione secondo lâ€™invenzione;

- figura 2 Ã ̈ una vista prospettica di una capsula con sovraconfezione realizzata tramite la macchina di fig.1;

- figura 3 Ã ̈ una vista prospettica di una capsula chiusa realizzata con la macchina di fig.

1;

- figura 4 Ã ̈ una vista laterale in scala ingrandita con alcune parti in sezione di un dettaglio della capsula chiusa di fig.3;

- figure 5, 6 e 7 sono viste laterali schematiche dal lato opposto rispetto a fig. 1, con alcune parti asportate ed altre in sezione, di una parte di una stazione di alimentazione di capsule vuote facente parte della macchina di fig. 1 in tre diverse configurazioni operative; - figura 8 Ã ̈ una vista prospettica schematica della macchina di fig.1 con parti asportate per motivi di chiarezza;

- figura 9 Ã ̈ una vista prospettica di un film di chiusura in scala ingrandita rispetto a fig.

8;

- figura 10 Ã ̈ una vista laterale schematica di una stazione di accoppiamento e chiusura delle capsule facente parte della macchina di fig. 1;

- figura 11 Ã ̈ una vista in pianta dall'alto schematica della stazione di accoppiamento e chiusura di fig.10, con alcuni dettagli asportati per meglio evidenziare altri particolari; - figura 12 Ã ̈ una vista laterale schematica di un dispositivo di saldatura facente parte della stazione di accoppiamento e chiusura di fig. 10 e 11.

Con riferimento alla figura 1, Ã ̈ illustrata una macchina 1 atta a realizzare capsule 2 con prodotti da infusione, quali ad esempio caffÃ ̈, confezionate singolarmente in un sovraincarto 25 o "flow pack" di materiale cedevole cartaceo, plastico o di altra natura.

La capsula 2 illustrata (visibile nelle figure 2, 3 e 4), a solo titolo di esempio non limitativo, presenta una conformazione troncoconica con una prima estremitÃ chiusa, in particolare una base minore 2a di forma circolare, e con una seconda estremitÃ aperta, in particolare una base maggiore 2b verrÃ poi chiusa da una porzione di chiusura A di un primo film di chiusura F, come meglio descritto in seguito) provvista di un bordo o collare anulare 2c sporgente definente una base di riscontro per la chiusura con la porzione di chiusura A di film di chiusura F.

La macchina 1 comprende una serie di stazioni atte a manipolare, riempire, chiudere e confezionare le capsule 2 racchiuse all'interno di una zona ad ambiente controllato (ad esempio tramite l'utilizzo di azoto) per mantenere inalterate le caratteristiche chimicofisiche del prodotto, ad esempio l'aroma, nel caso di caffÃ ̈.

Nel dettaglio, tali stazioni, disposte lungo una linea L di avanzamento del prodotto, sono: - una prima stazione 22 comprendente una prima bobina 23 di alimentazione continua del film di chiusura F (termo)saldabile utilizzabile per la chiusura della base maggiore 2b di ogni singola capsula 2, ed una seconda bobina 24 di alimentazione di un secondo film di sovra-incarto F1 destinato alla realizzazione del sovra-incarto 25;

- una seconda stazione 3 di alimentazione di capsule 2 da depositare su elementi a cingolo, in particolare carrelli a cassetta 4 (visibili in dettaglio nelle figure 5-7), presentanti sedi 5 per accogliere le capsule 2, disposte con la base maggiore 2b verso l'alto e movimentati a passo lungo la citata linea di L avanzamento;

- una terza stazione 6 di riempimento delle capsule 2 in avanzamento attraverso la base maggiore 2b con dosi di prodotti;

- una quarta stazione 7 di chiusura della base maggiore 2b della capsula 2 per mezzo di relative porzioni di chiusura A di film di chiusura F;

- una quinta stazione 26 di prelievo e di posizionamento delle capsule 2 in

- una sesta stazione 27 di accoppiamento e chiusura per accoppiare il film di sovra-incarto F1 e le relative capsule 2 e per chiudere singoli tratti di film di sovra-incarto F1 con una corrispondente capsula 2;

- una settima stazione 28 di prelievo e immissione di confezioni C ottenute in

- una ottava stazione 29 di impilaggio di tipo noto e successivo confezionamento in scatole contenenti piÃ¹ confezioni C.

La movimentazione delle capsule 2 e degli elementi facenti parte delle stazioni citate sono coordinati in fase tramite una unitÃ 30 generale di controllo della macchina 1 (indicata con un blocco in figura 1).

Entrando maggiormente nel dettaglio, la prima e seconda bobina 23 e 24 sono disposte a monte della linea L di avanzamento, ed ognuna Ã ̈ provvista di relativi gruppi 23a e 24a di rinvio atti a permettere alla corrispondente striscia di film F e F1 di effettuare un preordinato percorso ed arrivare nelle zone o stazioni di pertinenza: il primo film di chiusura F fino in prossimitÃ della quarta stazione di chiusura 7 della base maggiore 2b della capsula 2 passando attraverso sottostazioni di lavorazione del film F (che vedremo meglio nel seguito della trattazione); il secondo film di sovra-incarto F1, invece, in prossimitÃ della citata sesta stazione di accoppiamento e chiusura 27 (anche questa stazione verrÃ trattata in seguito).

La seconda stazione 3 di alimentazione di capsule 2 vuote da depositare all'interno delle sedi 5 dei carrelli 4 (visibile in dettaglio nelle figure 5-7) comprende un magazzino di capsule 2 vuote, organi 9 di trattenimento e rilascio delle capsule 2 dal magazzino, e mezzi 10 di presa e stabilizzazione del movimento della relativa capsula 2 rilasciata.

Il magazzino Ã ̈ composto da almeno un elemento 8 di contenimento delle capsule 2, tra loro impilate, presentante un fondo aperto 8a disposto superiormente ai carrelli 4.

Lâ€™elemento di contenimento 8, per esempio a forma di cilindro cavo, si sviluppa, almeno in parte, lungo un asse verticale Z coincidente, almeno in una fase di alimentazione della capsula 2, con un asse di discesa Z' centrale rispetto alle sedi 5 di ogni carrello 4.

Nella macchina 1 Ã ̈ presente, a solo titolo di esempio, una coppia di elementi di contenimento 8 cilindrici cavi affiancati (vedi anche figura 8) e ad asse verticale Z, disposti in quota, al disopra della zona di passaggio dei cassetti 4 che, a loro volta, sono provvisti ciascuno di una coppia di sedi 5 affiancate. All'interno di ogni cilindro 8 sono alloggiate le capsule 2 vuote in attesa di essere alimentate al singolo cassetto 5.

Gli organi 9 di trattenimento e rilascio delle capsule 2 sono disposti in corrispondenza dell'elemento di contenimento 8 ed agiscono sulle capsule 2 in modo da permettere un singolo rilascio, in fase, di una capsula 2 verso il cassetto 4 e lungo l'asse di discesa Z' e, rispettivamente, un trattenimento della capsula 2 successiva.

PiÃ¹ precisamente (vedi sempre figure da 5 a 7), gli organi 9 di trattenimento e rilascio comprendono almeno una coppia di leve 9a e 9b conformate ad "L", tra loro contrapposte, e disposte da bande opposte ad ogni elemento 8 di contenimento. Ogni coppia di leve 9a e 9b agisce sostanzialmente secondo una direzione radiale rispetto all'elemento 8 di contenimento. Ogni coppia di leve 9a, e 9b Ã ̈ asservita ad organi 11 di movimentazione atti a permettere alla stessa coppia di leve 9a, 9b di portarsi da una prima posizione allontanata dall'elemento di contenimento 8, per il rilascio della capsula 2 (vedi figura 5), ad una seconda posizione avvicinata all'elemento di contenimento 8, per il trattenimento di una capsula 2 successiva (vedi figure 6 e 7).

Per permettere il trattenimento delle capsule 2, un tratto orizzontale di ogni leva 9a e 9b, nella posizione avvicinata, attraversa una relativa asola 12 passante di ogni elemento di contenimento 8, in modo da posizionarsi al disotto di un relativo tratto del collare anulare 2c della capsula 2 disposta in prossimitÃ del fondo aperto dell'elemento di contenimento 8. Ognuna delle leve 9a, 9b Ã ̈ vincolata, in 9c, ad un relativo braccio 15, 16 vincolato ad una struttura di supporto 17.

I due bracci 15, 16 sono, a loro volta, tra loro collegati da un terzo braccio 18 centrale cosÃ¬ da definire una biella di movimentazione contrapposta e sincronizzata delle leve 9a, 9b in avvicinamento ed allontanamento reciproco (vedi frecce F9).

Un prolungamento 19 del braccio 16 Ã ̈ fulcrato, ad una estremitÃ , ad una leva di trasmissione 20 mobile verticalmente nei due sensi (vedi freccia F20) e facente parte di un gruppo biella - manovella collegato agli organi 11 di movimentazione generale della macchina 1 provvisti di noti mezzi a camma per la movimentazione della leva di trasmissione 20 (qui illustrati con un blocco, in quanto di tipo noto).

Con 10, come detto sono indicati i mezzi di presa e stabilizzazione della discesa della relativa capsula 2 rilasciata. I mezzi 10 di presa e stabilizzazione sono disposti al di sotto degli elementi 8 di contenimento, si muovono in fase con gli organi di rilascio e trattenimento 9, ed agiscono sulla base minore 2a della stessa capsula 2 e lungo lâ€ ̃asse di discesa Z' verticale. In particolare, i mezzi 10 di presa e stabilizzazione della discesa della capsula 2 comprendono unâ€™asta mobile 13 e sono disposti e mobili, nei due sensi, lungo il citato asse di discesa Z' ed attraversano la sede 5 del carrello 4 in posizione di alimentazione al di sotto dellâ€™elemento di contenimento 8.

L'asta 13 Ã ̈ provvista, ad unâ€™estremitÃ libera superiore, di una ventosa di contatto 14 per contattare, in una posizione sollevata, la base minore 2a della capsula 2: in tal modo Ã ̈ possibile ottenere un contatto stabile tra la ventosa 14 e la stessa base minore 2a (figura 5), ed un relativo allontanamento della stessa capsula 2 dallâ€™elemento di contenimento 8 verso la relativa sede 5 (figura 6). L'asta 13, inoltre, Ã ̈ vincolata, inferiormente, ad un braccio 21 di guida e movimentazione alternata nei due sensi, il quale Ã ̈ assialmente calettato agli organi 11 di movimentazione generale (vedi figura 1).

Ogni ventosa 14 puÃ² essere provvista di un condotto 14a per la generazione di una depressione atta a permettere una migliore presa della base minore 2a della capsula 2. Come giÃ accennato, quindi, i mezzi 10 di presa e stabilizzazione e gli organi 9 di trattenimento e rilascio sono entrambi asserviti agli organi 11 di movimentazione generale in modo da rendere il loro movimento in fase ciclica.

Grazie a questa combinazione di elementi Ã ̈ possibile ottenere una alimentazione continua e precisa delle capsule 2 nelle sedi 5, in quanto le leve 9a, 9b permettono un singolo rilascio, in fase, di una capsula 2 verso la relativa sede 5 del carrello 4, coassialmente disposta, lungo l'asse di discesa Z', al disotto del medesimo elemento di contenimento 8. Durante il movimento di allontanamento delle due leve 9a, 9b per liberare l'ultima capsula 2, al disotto della stessa capsula 2 risulta posizionata l'asta 13 che permette la corretta discesa della capsula 2 nella relativa sede 5 presentata dal carrello 4 in quel momento in posizione di alimentazione.

I carrelli 4 sono disposti in successione su due livelli e prevedono un percorso ad anello: il primo livello, quello operativo, prevede una successione lungo la linea di avanzamento L (come visibile anche in fig. 8) e vengono fatti avanzare, a passo, grazie ad un elemento di spinta 31 disposto all'estremitÃ a monte della seconda stazione 3 di alimentazione (vedi freccia F31 in fig. 7); il secondo livello, quello non operativo e di ritorno, si sviluppa parallelamente al primo livello, ma al disotto dello stesso e con senso di avanzamento opposto (vedi freccia F31a in fig.7).

In sostanza, quindi, l'elemento 31, dopo l'alloggiamento delle capsule 2 nelle sedi 5, imprime una spinta al carrello 4 in modo da farlo avanzare verso le successive stazioni della macchina 1. L'arretramento dell'elemento di spinta 31 permette al successivo carrello 4, posto al secondo livello, di salire, grazie ad opportuni mezzi di risalita (qui non illustrati). Analogamente, all'estremitÃ opposta, come vedremo in seguito, il carrello 4 liberato dalle capsule piene e chiuse, scende dal primo al secondo livello.

L'avanzamento dei carrelli 4, a passo, porta gli stessi carrelli 4 in successione:

- nella terza stazione 6 di riempimento delle capsule 2 con dosi di prodotto, comprendente una tramoggia 6a e dosatori 6b;

- ad una unitÃ 6c di pressatura della dose di prodotto nelle capsule 2; e

- ad un organo 6d di rilevamento della presenza del prodotto nelle capsule 2 (ad esempio un rilevatore capacitivo, oppure ottico).

A questo punto le capsule 2 riempite, ed ancora nei cassetti 4, si portano in corrispondenza della zona di posizionamento del film di chiusura F che, grazie agli elementi di rinvio 23a viene alimentato verticalmente dall'alto ed incontra, nella sua discesa, due unitÃ di preparazione dello stesso film:

- una prima unitÃ 32 di micro-perforazione, e

- una seconda unitÃ 33 di pre-taglio di una porzione di chiusura A.

In pratica, la prima unitÃ di micro-perforazione 32 comprende un gruppo di perforazione (meccanico o laser) che genera una zona circolare di micro-fori destinati, in uso, alla fuoriuscita della miscela acqua - prodotto. Lâ€™unitÃ di micro-perforazione 32 puÃ² essere omessa in funzione del tipo di capsula 2 che si intende produrre.

La seconda unitÃ di pre-taglio 33 puÃ² comprendere un coltello 33a ed un contro coltello 33b sagomati in modo da definire una porzione di chiusura A pre-tagliata, nellâ€™esempio illustrato di forma circolare, con almeno una, preferibilmente almeno tre appendici AP radiali di unione angolarmente equidistanziate per unire le porzioni di chiusura A al restante film di chiusura F (in fig.9 ne sono visualizzate quattro a puro titolo di esempio). Come visibile in fig. 4, la porzione di chiusura A generata presenta un diametro DA inferiore al diametro D2 del collare 2c della capsula 2: questo particolare premetterÃ , una volta unita la porzione di chiusura A alla capsula 2, di evitare problemi di debordamento e rifilo della porzione di chiusura A lungo il collare 2c della capsula 2.

Tornando alla macchina 1, il film di chiusura F con le porzioni di chiusura A pre-tagliate viene portato a contatto con la base maggiore 2b tramite un rullo di rinvio 34.

Nel passo successivo, la capsula 2 con film di chiusura F sovrapposto viene a trovarsi al disotto della citata quarta stazione di chiusura 7, la quale Ã ̈ provvista di un apposito saldatore 7a atto ad unire, per esempio per termosaldatura o ad ultrasuoni, la porzione di chiusura A al collare 2c in corrispondenza di una zona di unione indicata con S in figura 4, per esempio di forma anulare.

Successivamente, i carrelli 4 sono allontanati dalle capsule 2 chiuse, cioÃ ̈ i carrelli 4 vengono fatti scendere al secondo livello, mentre la striscia continua di film di chiusura F, con le capsule 2 unite tramite la saldatura S, viene fatta ulteriormente avanzare a passo (anche tramite pinze bilaterali di traslazione che agiscono sul film di chiusura F qui non illustrate in dettaglio in quanto di tipo noto) fino a raggiungere la quinta stazione 26 di prelievo delle capsule 2 e di posizionamento nella sesta stazione 27 di accoppiamento e chiusura con il film di sovra-incarto F1. Si noti come le capsule 2 siano movimentate senza essere manipolate direttamente, ma in virtÃ¹ della movimentazione del film di chiusura F a cui sono connesse tramite le appendici radiali AP.

La quinta stazione di prelievo e posizionamento 26 comprende un organo espulsore 35, una giostra 36 ed una unitÃ di singolo prelievo 38 della capsula 2.

L'organo espulsore 35 Ã ̈ composto da una coppia di pressori 35a e contro pressori 35b mobili, in fase e verticalmente (vedi freccia F35 in fig. 8), ed atti a distaccare la capsula 2 con porzione di chiusura A dal resto del film di chiusura F di sfrido, in altre parole a rompere le appendici AP radiali di unione.

Il rilascio, controllato grazie al movimento combinato dei pressori 35a e contro pressori 35b, porta le capsule 2, a coppie, ad alloggiarsi in sedi 36a circolari presenti nella giostra 36.

Il film di chiusura F di sfrido viene poi evacuato tramite una unitÃ di prelievo 37 ad aspirazione, poco dopo il distacco delle capsule 2 (vedi figura 1).

La giostra 36, posta ad una altezza inferiore rispetto al primo livello di movimentazione dei carrelli 4, provvede a ruotare le capsule 2, sempre a passo, di circa 180° attorno ad un asse verticale Z36 (vedi freccia F36 in fig. 8) in modo da posizionarle in corrispondenza di una zona su cui agisce l'unitÃ 38 di singolo prelievo della capsula 2 (vedi fig.10) .

Con riferimento alle fig.10 e 11, lâ€™unitÃ di singolo prelievo 38 preleva e ruota la capsula 2 di 180° attorno ad un asse orizzontale X38 ed appoggia la stessa capsula 2, sulla propria base maggiore 2b che rispetto alla base minore 2a offre una maggiore stabilitÃ , su un piano di scorrimento 39 della stazione di accoppiamento e chiusura 27 (secondo una traiettoria circolare F38). PiÃ¹ precisamente, lâ€™unitÃ di singolo prelievo 38 Ã ̈ disposta subito a monte della sesta stazione di accoppiamento e chiusura 27.

L'unitÃ di singolo prelievo 38 Ã ̈ provvista di una pluralitÃ di pinze 38a radialmente sporgenti da un tamburo 38b rotante.

Ogni pinza 38a presenta le proprie estremitÃ sagomate in modo da non interferire con altre parti della macchina 1 durante il movimento di presa e salita in rotazione delle capsule 2 dalla giostra 36.

La stazione di accoppiamento e chiusura 27 comprende (vedi figure da 10 a 12):

- un telaio 40 di formazione tubolare continua del secondo film di sovra-incarto F1 e presentante il piano di scorrimento 39 su cui Ã ̈ posizionabile la capsula 2 con una delle proprie estremitÃ (nella realizzazione illustrata, la seconda estremitÃ 2b);

- un organo spintore 41 per spingere le singole capsule 2 lungo il piano di scorrimento 39 ed atto a posizionare la stessa capsula 2 in prossimitÃ di un punto di prelievo, prossimo ad una estremitÃ finale o di uscita del telaio 40 e successivamente, rispetto alla linea di avanzamento L, ad un primo saldatore longitudinale 42 che opera sul secondo film di sovra-incarto F1 per realizzare un film tubolare di sovra-incarto continuo chiuso;

- organi 43 di guida e trattenimento della capsula 2 in uscita dal telaio 40, agenti sulla medesima capsula 2 dall'esterno del film tubolare di sovra-incarto continuo chiuso, mobili in fase con un secondo saldatore trasversale 45 atto a realizzare una saldatura trasversale sul film tubolare di sovra-incarto e a definire estremitÃ chiuse di ogni singola confezione C, ed in modo da permettere l'avanzamento coordinato della capsula 2 e del film tubolare di sovra-incarto lungo la linea L di avanzamento, cosÃ¬ da mantenere stabile la posizione relativa tra capsula 2 e film tubolare di sovra-incarto durante la realizzazione della saldatura trasversale. La saldatura trasversale Ã ̈ quindi realizzata a valle, rispetto alla linea di avanzamento L, della capsula 2 che Ã ̈ guidata e trattenuta dagli organi di guida e trattenimento 43.

Nel dettaglio, il telaio 40 comprende (vedi in particolare figura 1 e da 10 a 12) una coppia di pareti 57 anteriori o cravatte ed una struttura tubolare 59 definente un'anima per il film di sovra-incarto F1.

Sulla coppia di cravatte 57 scorre il film di sovra-incarto F1, alimentato dalla seconda bobina 24, ed in arrivo dal basso rispetto alla zona in cui Ã ̈ disposta la coppia di cravatte 57 (vedi freccia F57 di figura 10).

Il film di sovra-incarto F1 scorre fino al raggiungimento di una zona di ingresso e piegatura lungo la linea L di avanzamento, dove, tramite un elemento piegatore 58 sviluppantesi parallelamente alla stessa linea L di avanzamento, si avvolge a formare il film tubolare di sovra-incarto (vedi freccia F58 di figure 10 e 11).

La struttura tubolare 59, a sezione quadrangolare, Ã ̈ provvista del piano di avanzamento 39 (definente il lato inferiore della struttura), e di organi 60 di movimentazione del film di sovra-incarto F1 agenti bilateralmente alla stessa struttura tubolare 59.

Oltre a ciÃ², la struttura tubolare 59 presenta almeno una fenditura longitudinale superiore conformata a "V" rovesciata su di un lato che definisce l'elemento piegatore 58, entro cui risultano scorrevoli due lembi liberi F1a del film di sovra-incarto F1 fino in prossimitÃ del primo saldatore longitudinale 42 che provvederÃ alla saldatura degli stessi. Il saldatore longitudinale 42 Ã ̈ formato da una coppia di rulli riscaldati a contatto tangenziale e mobili in rotazione contrapposta l'uno all'alto per permettere la termosaldatura del film di sovraincarto F1 e formare il film tubolare di sovra-incarto.

Gli organi 60 di movimentazione possono comprendere cingoli 60a, 60b gommati e posti da bande opposte della struttura tubolare 59. Ognuno dei cingoli 60a, 60b Ã ̈ chiuso ad anello su una coppia di pulegge 61 motorizzate e presenta una pluralitÃ di fori 62 sulla propria superficie su cui agisce una unitÃ 63 di generazione di depressione (illustrata con un blocco in figura 10) al fine di permettere una corretta aderenza al, ed un relativo avanzamento del, film di sovra-incarto F1 interposto tra la struttura tubolare 59 ed i cingoli 60a, 60b.

Lâ€™organo spintore 41 comprende un'asta 53 orizzontale provvista di una testa di spinta 54 sagomata per spingere la capsula 2 poggiata sul piano 39. L'asta 53 con testa 54 permette alla capsula 2 di scivolare lungo il piano di scorrimento 39 da una estremitÃ anteriore fino ad una estremitÃ posteriore dello stesso piano di scorrimento 39 in un punto di prelievo (vedi freccia F54 di figura 11). L'asta 53 Ã ̈ asservita ad un cinematismo a biella 55 (vedi in particolare figura 1) vincolato a mezzi 56 a camma collegati agli organi 11 di movimentazione generale, in modo da permettere una movimentazione alternata dell'asta 53 parallela al piano 39 (vedi frecce F53 di figura 1). Come visibile nella figura 11, le pinze 38a dellâ€™unitÃ di singolo prelievo 38 sono opportunamente sagomate per by-passare la testa 54 dello spingitore 53. Di conseguenza, la sede 36a della giostra 36 Ã ̈ controsagomata con una fenditura radiale 36b aperta sull'esterno per ogni sede 36a.

Gli organi di guida e trattenimento 43 comprendono una coppia di alette 43 per trattenere e guidare in alto e in basso le capsule 2. Le alette 43, vedi in particolare figura 12, sono di tipo flessibile e sono associate ad una relativa parte del secondo saldatore trasversale 45, a monte delle stesse parti rispetto alla linea L di avanzamento. Le alette 43, quindi, sono mobili con lo stesso secondo saldatore trasversale 45, in modo da intercettare la capsula 2 in corrispondenza dellâ€™estremitÃ posteriore del piano di scorrimento 39, quando si esaurisce lâ€™azione dellâ€™asta 53, con relativo film tubolare di sovra-incarto in corrispondenza di un movimento di avvicinamento del secondo saldatore trasversale 45 verso il film tubolare di sovra-incarto, ed avanzare la stessa capsula 2 lungo la linea L di avanzamento, unitamente alla porzione di film tubolare di sovra-incarto avvolta attorno alla capsula 2, in fase con il movimento del secondo saldatore trasversale 45.

La macchina 1 puÃ² anche comprendere una coppia di dischi 44 disposti da bande opposte al film tubolare di sovra-incarto in avanzamento e rotanti attorno a rispettivi assi Z44 verticali (vedi frecce F44 di figura 11). Ogni disco 44 presenta una serie di sedi radiali 46, definite da coppie di bracci 47 e 48 sporgenti, atte a posizionarsi, dallâ€™esterno del film tubolare di sovra-incarto, bilateralmente alla capsula 2 in prossimitÃ dell'estremitÃ posteriore del piano di scorrimento 39. In corrispondenza dellâ€™avanzamento della capsula 2 (vedi figura 2), le estremitÃ di ogni coppia di bracci 47 e 48 genera, sul film tubolare di sovra-incarto, piegature 49 interne laterali.

Osservando le figure 10 ed 11, Ã ̈ possibile notare come ad una estremitÃ posteriore il telaio 40 sia provvisto di asole 40a, 40b su ognuno dei propri lati atte a permettere il corretto passaggio, almeno parziale, delle coppie di bracci 47, 48 dei dischi 44

Come chiaramente visibile nella figura 12, il secondo saldatore trasversale 45 Ã ̈ composto da una coppia di teste saldanti 45a, 45b contrapposte. Tali teste 45a e 45b sono associate a relativi supporti 50 a loro volta asserviti a mezzi a camma 51 atti a permettere ad ogni testa saldante 45a e 45b un percorso comprendente almeno un primo tratto non operativo, vantaggiosamente di traiettoria sostanzialmente circolare (vedi relativa freccia T1), ed un secondo tratto operativo con traiettoria vantaggiosamente rettilinea (vedi relativa freccia T2) in corrispondenza del contatto con il film tubolare di sovra-incarto atto a generare la saldatura trasversale. Nel tratto operativo, le teste saldanti 45a e 45b si muovono con velocitÃ pari alla velocitÃ di avanzamento del film tubolare di sovra-incarto.

Un percorso analogo a quello delle teste saldanti 45a e 45b Ã ̈ effettuato anche dalle alette 43 associate alle relative teste saldanti 45a e 45b.

Infine, a valle del saldatore trasversale 45, rispetto alla linea L di avanzamento, Ã ̈ disposta una unitÃ di taglio 51, definita da una coppia di coltelli 52 rotanti, in fase di movimento con il saldatore trasversale 45, per la separazione di confezioni C singole di capsule 2 con sovra-incarto 25.

I coltelli 52 sono opportunamente sagomati per separare singole confezioni C e per realizzare su ognuna di esse un intaglio 64 che ne facilitÃ lâ€™apertura.

Le singole confezioni C, quindi, vengono inserite nella ottava stazione 29 di impilaggio, da dove vengono portate in gruppi predefiniti in una stazione di confezionamento multiplo (qui non illustrata in quanto di tipo noto).

Riassumendo, quindi, una macchina secondo lâ€™invenzione per confezionare capsule 2 in sovra-incarto realizza le seguenti fasi:

- alimentazione delle capsule 2 vuote, in successione, lungo la linea L di avanzamento tramite gli elementi di contenimento 8 sui carrelli 4 (vedi figure da 1 a 8);

- riempimento delle capsule 2 con rispettive dosi di prodotto da infusione attraverso la seconda estremitÃ 2b delle capsule 2 e tramite i dosatori 6b, ed una relativa pressatura della dose nella capsula 2 tramite lâ€™unitÃ di pressatura 6c (vedi figure 1 e 8);

- pre-taglio del film di chiusura F continuo (tramite lâ€ ̃unitÃ di pre-taglio 33) atto a generare una pluralitÃ di porzioni di chiusura A a forma circolare di diametro DA inferiore rispetto al diametro D2 del collare 2c anulare della capsula 2; le porzioni di chiusura A rimangono attaccate al restante film di chiusura F tramite almeno tre appendici AP radiali (vedi figure 1, 8 e 9);

- chiusura di ogni capsula 2 con le porzioni di chiusura A tramite i saldatori 7a agenti almeno sulla zona anulare S del collare 2c della seconda estremitÃ 2b della capsula 2;

- separazione di ogni capsula 2 chiusa dalla rispettiva porzione di chiusura A dal restante film F di sfrido, tramite l'organo espulsore 35 (vedi figure 1 e 8) con relativo

- posizionamento delle capsule 2 nella giostra 36 per effettuare una rotazione attorno all'asse verticale Z36 fino al punto di

- presa, rotazione attorno allâ€™asse orizzontale X38 e deposito della capsula 2 sul piano di scorrimento 39 (vedi figure 8, 10 e 11);

- movimentazione rettilinea della capsula 2 lungo il piano 39 (tramite l'organo spintore 41) per posizionare la capsula 2 in prossimitÃ di un punto di prelievo, cioÃ ̈ all'estremitÃ di uscita del telaio 40 (vedi figure 10, 11 e 12);

- presa e movimentazione guidata della capsula 2 unitamente ad un tratto del film di sovraincarto F1, ed in alimentazione lungo la linea L di alimentazione, nella configurazione tubolare formata sul telaio 40 e chiusa dalla prima saldatura longitudinale ottenuta con il primo saldatore longitudinale 42 (vedi figure 10, 11 e 12); tale movimentazione guidata Ã ̈ mantenuta almeno fino alla realizzazione di

- una seconda saldatura trasversale del film tubolare di sovra-incarto, a valle della capsula 2 rispetto alla linea L di avanzamento (vedi in particolare la figura 12).

Successivamente alla seconda saldatura trasversale, viene effettuata una terza saldatura trasversale a monte della capsula 2, rispetto alla linea L di avanzamento, cosÃ¬ da definire una confezione C singola (vedi figure 1 e 12). La terza saldatura trasversale sul film tubolare di sovra-incarto relativo alla capsula 2 realizza contemporaneamente la seconda saldatura trasversale per il film tubolare di sovra-incarto relativo ad una capsula 2 che segue, rispetto alla linea di avanzamento L, la capsula 2 in confezionamento.

Eseguita la terza saldatura, si attua una fase di taglio della confezione C singola dal restante film tubolare di sovra-incarto (vedi figure 1 e 10).

Come osservabile nella figura 9, la fase di pre-taglio genera, nel caso illustrato ed a semplice titolo di esempio, quattro appendici AP di unione della porzione di chiusura A con il restante film di chiusura F e tra loro angolarmente equidistanziate.

Come giÃ accennato nella descrizione della macchina 1, la fase di separazione Ã ̈ ottenuta tramite spinta verticale generata sul collare anulare 2c della capsula 2 chiusa in modo da separare, in particolare rompere, le appendici AP dal restante film di chiusura F di sfrido. Da notare, infine, che le fasi che vanno dalla fase di alimentazione delle capsule 2 vuote fino alla fase di separazione delle capsule 2 chiuse dal restante film di chiusura F di sfrido, compresa la rotazione sulla giostra 36, sono ottenute con un movimento della macchina in fase a passo discontinuo, mentre le fasi che vanno dalla presa e rotazione della capsula 2 alla fase di taglio delle confezione C singola sono eseguite con la macchina funzionante con movimento in fase continuo.

Eâ€™ da notare che nella macchina 1 appena illustrata, la giostra 36 riceve dallâ€™organo espulsore 35 due capsule 2 alla volta, mentre le capsule 2 vengono prelevate singolarmente dalle pinze 38a della stazione di prelievo e posizionamento 26 dalla giostra 36. In altre parole, i cassetti 4 avanzano di un passo ogni due passi della giostra 36, mentre la stazione di prelievo e posizionamento 26 ruota di un passo ad ogni passo della giostra 36.

Una macchina cosÃ¬ strutturata permette quindi di ottenere una elevata produttivitÃ nell'unitÃ di tempo con costi ridotti e con una alta qualitÃ finale sia della capsula, che della confezione finale.

Il trovato cosÃ¬ concepito Ã ̈ suscettibile di evidente applicazione industriale; puÃ² essere altresÃ¬ oggetto di numerose modifiche e varianti tutte rientranti nell'ambito del concetto inventivo; tutti i dettagli possono essere sostituiti, inoltre, da elementi tecnicamente equivalenti. Per esempio, un diverso sistema puÃ² essere utilizzato in sostituzione dellâ€™unitÃ di singolo prelievo 38, tale da posizionare le capsule 2 con la prima estremitÃ chiusa in appoggio sul piano di scorrimento.

La presente invenzione, seppure descritta con riferimento a capsule di forma sostanzialmente troncoconica, puÃ² essere applicata anche a capsule di forma diversa. In tal caso, il film di chiusura F verrÃ pre-tagliato della forma e delle dimensioni opportune a chiudere la capsula senza debordare dalla capsula stessa.

Claims

RIVENDICAZIONI 1. Macchina per il confezionamento di capsule (2) con prodotti da infusione, ogni capsula (2) essendo composta da almeno un corpo rigido definente una zona di contenimento di una dose di prodotto delimitata da una prima estremitÃ (2a) chiusa e rigida e da una seconda estremitÃ (2b) aperta provvista di un bordo (2c) esterno; detta macchina presentando una serie di stazioni, disposte lungo una linea (L) di avanzamento di dette capsule (2), tra le quali almeno: - una stazione (3) di alimentazione di capsule (2) vuote da depositare su - carrelli a cassetta (4) presentanti sedi (5) di accoglimento delle capsule (2), disposte con la seconda estremitÃ (2b) aperta verso l'alto, detti carrelli a cassetta (4) essendo movimentati a passo lungo la linea (L) di avanzamento; - una stazione (6) di riempimento delle capsule (2) con dosi di prodotto da infusione attraverso la seconda estremitÃ (2b) aperta; - una stazione (7) di chiusura delle capsule (2) con una porzione di chiusura (A) di film di chiusura (F); detta macchina essendo caratterizzata dal fatto che detta stazione (3) di alimentazione di capsule (2) vuote comprende: - un magazzino composto da almeno un elemento di contenimento (8) per contenere dette capsule (2), tra loro impilate, detto almeno un elemento di contenimento (8) presentante un fondo aperto (8a) disposto superiormente a detti carrelli a cassetta (4); detto elemento di contenimento (8) sviluppandosi, almeno in parte, lungo un asse verticale (Z) coincidente con un asse di discesa (Z') centrale rispetto alle sedi (5) di ogni carrello a cassetta (4), in corrispondenza di una posizione di alimentazione di dette capsule (2) sui medesimi carrelli a cassetta (4); - organi (9) di trattenimento e rilascio delle capsule (2) disposti in corrispondenza di detto elemento di contenimento (8), ed agenti su dette capsule (2) in modo da permettere un singolo rilascio, in fase, di una capsula (2) verso il carrello a cassetta (4) e lungo lâ€™asse di discesa (Z'), e, rispettivamente, un trattenimento di una capsula (2) successiva; - mezzi (10) di presa e stabilizzazione della capsula (2) rilasciata in discesa, disposti al di sotto dellâ€™elemento di contenimento (8) ed in fase con gli organi (9) di rilascio e trattenimento, agenti lungo lâ€™asse di discesa (Zâ€™).
2. Macchina secondo la rivendicazione 1, in cui detto almeno un elemento di contenimento (8) comprende un cilindro cavo ad almeno parziale sviluppo verticale ed entro cui risultano impilate, l'una dentro l'altra, dette capsule (2).
3. Macchina secondo una qualunque delle rivendicazioni precedenti, in cui detti organi (9) di trattenimento e rilascio comprendono almeno una coppia di leve (9a, 9b) conformate ad "L", tra loro contrapposte, disposte da bande opposte a detto elemento di contenimento (8), ed agenti in direzione radiale rispetto allo stesso elemento di contenimento (8); detta coppia di leve (9a, 9b) essendo asservita ad organi (11) di movimentazione generale atti a permettere alla stessa coppia di leve (9a, 9b) di portarsi da una prima posizione allontanata da detto elemento di contenimento (8) per il rilascio di detta capsula (2), ad una seconda posizione avvicinata a detto elemento di contenimento (8), per il trattenimento di una capsula (2) successiva.
4. Macchina secondo la rivendicazione 3, in cui un tratto orizzontale di ogni leva (9a, 9b), nella posizione avvicinata, attraversa una relativa asola (12) passante presentata dallâ€™elemento di contenimento (8) in modo da posizionarsi al disotto di un relativo tratto del collare anulare (2c) della capsula (2) disposta in prossimitÃ del fondo aperto dellâ€™elemento di contenimento (8).
5. Macchina secondo una qualunque delle rivendicazioni precedenti, in cui i mezzi (10) di presa e stabilizzazione agiscono sulla prima estremitÃ (2a) della capsula (2) e sono disposti e mobili, nei due sensi, lungo lâ€™asse di discesa (Z') ed attraverso la sede (5) del carrello a cassetta (4) in posizione di alimentazione al di sotto dellâ€™elemento di contenimento (8).
6. Macchina secondo la rivendicazione 3 o 4, in cui i mezzi (10) di presa e stabilizzazione comprendono un'asta (13) mobile nei due sensi lungo lâ€™asse di discesa (Zâ€™) tramite gli organi (11) di movimentazione generale, detta asta (13) attraversante la sede (5) del carrello a cassetta (5) in posizione di alimentazione al di sotto dellâ€™elemento di contenimento (8); detta asta (13) essendo provvista all'estremitÃ libera di una ventosa di contatto (14) per contattare, in una posizione sollevata, la prima estremitÃ (2a) della capsula (2), in modo da ottenere un contatto stabile tra la stessa prima estremitÃ (2a) e la ventosa di contatto (14), ed un allontanamento della stessa capsula (2) dallâ€™elemento di contenimento (8) verso la sede (5).
7. Macchina secondo la rivendicazione 3 o 4, comprendente due leve (9a, 9b), vincolate rispettivamente ad un primo (15) ed ad un secondo (16) braccio; il primo (15) ed il secondo (16) braccio essendo vincolati ad un struttura di supporto (17), ed essendo tra loro collegati da un terzo braccio (18) centrale cosÃ¬ da definire una biella di movimentazione contrapposta e sincronizzata delle due leve (9a, 9b) in avvicinamento ed allontanamento reciproco.
8. Macchina secondo la rivendicazione 7, in cui detto terzo braccio (18) Ã ̈ collegato all'estremitÃ di un quarto braccio (19) a sua volta fulcrato, ad unâ€™altra estremitÃ , ad una leva di trasmissione (20), mobile verticalmente nei due sensi e facente parte di un gruppo biella - manovella collegato agli organi (11) di movimentazione generale.
9. Macchina secondo la rivendicazione 1, in cui detti mezzi (10) di presa e stabilizzazione e detti organi (9) di trattenimento e rilascio sono entrambi asserviti ad unici organi (11) di movimentazione generale in modo da rendere il loro movimento in fase ciclico.
10. Macchina secondo la rivendicazione 6, in cui detta asta (13) Ã ̈ vincolata, inferiormente, ad un braccio (21) di guida e movimentazione assialmente calettato agli organi (11) di movimentazione generale.