ITBO20130105A1 - Apparato per la sostituzione meccanizzata dei moduli di saldatura e taglio nelle macchine per la sigillatura di prodotti in vassoi - Google Patents

Description

DESCRIZIONE dell’invenzione industriale dal titolo:

“Apparato per la sostituzione meccanizzata dei moduli di saldatura e taglio nelle macchine per la sigillatura di prodotti in vassoiâ€

TESTO DELLA DESCRIZIONE

Il trovato fa riferimento alle cosiddette tray sealers, ossia alle macchine che sigillano con un film di copertura delle vaschette o vassoi pieni di un prodotto da confezionare, quale ad esempio un prodotto alimentare. In particolare il trovato trova applicazione nella stazione di sigillatura di queste macchine, usualmente dotata di uno stampo inferiore, orizzontale, provvisto di vani aperti verso l’alto nei quali delle pinze inseriscono e portano in appoggio col loro bordo perimetrale i vassoi pieni di prodotto e dotata di uno stampo superiore e contrapposto al precedente, sotto al quale transita un film di materia termoplastica proveniente da una bobina di alimentazione posta al di sopra ed in corrispondenza d’una estremità di tale stampo superiore e collegato ad un aspo di raccolta posto anch’esso al di sopra ed in corrispondenza dell’altra estremità dello stesso stampo superiore, all’interno della quale sono collocati i mezzi di termosaldatura e di taglio, che dopo il sollevamento dello stampo inferiore, provvedono rispettivamente a chiudere ogni vassoio termosaldando sul suo bordo perimetrale una porzione del film interposto e che poi tagliano perimetralmente ed all’esterno della saldatura tale porzione di film di chiusura, per separarlo dal film continuo, così che quando lo stampo inferiore scende, in questo rimangono i vassoi chiusi col film termosaldato, che per mezzo di estrattori si dispongono in una posizione sollevata per la presa da parte di un tratto delle dette pinze che, men tre effettuano la detta fase di alimentazione di nuovi vassoi da chiudere, trasferiscono i vassoi sigillati dalla stazione di sigillatura in una stazione successiva di scarico. Lo sfrido del tratto di film posto al di sotto dello stampo superiore, viene ciclicamente fatto avanzare in modo da essere allontanato verso i mezzi di raccolta a valle e per essere sostituito da un nuovo tratto di film intatto proveniente dai mezzi di alimentazione a monte.

Le tray sealers sono in genere predisposte per operare ciclicamente su gruppi di vassoi formati da più vassoi posti su una fila o su due o più file parallele. I problemi tecnici più frequenti che si riscontrano in queste macchine, sono dovuti alla necessità di dover sostituire i mezzi di taglio o le resistenze elettriche dei mezzi superiori di saldatura e taglio e per semplificare la risoluzione di questi problemi, la tendenza à ̈ di predisporre i gruppi di saldatura e taglio come dei moduli, da montare amovibilmente su un’unica piastra di aggancio associata allo stampo superiore e che porta gli impianti elettrici, in modo che in caso di malfunzionamento di un modulo sia possibile sostituirlo rapidamente, senza dover muovere gli altri moduli di saldatura e taglio. Questa stessa tendenza agevola anche le cosiddette operazioni di cambio formato delle tray sealers, che prevedono la sostituzione dei moduli di saldatura e taglio al variare del formato dei vassoi da sigillare. Come stato dell’arte nota, si cita il brevetto giapponese JP 3743 880 B2 con priorità del 10 luglio 2000 e la pubblicazione della domanda di brevetto US 2011/0072764A1 depositata il 28 settembre 2010. In quest’ultima anteriorità viene descritto come i moduli di saldatura e taglio siano dotati di manici per poter essere agevolmente montati e smontati e come i loro cavi elettrici di alimentazione e di controllo siano collegati ad una presa posta lateralmente alla struttura superiore di aggancio dei moduli, in modo da agevolare l’operato del manutentore. In questo documento non viene descritto come i moduli siano fissati alla detta struttura superiore di supporto. Dalla osservazione di un catalogo pubblicitario prelevato da Internet, della macchina IN50 della ditta americana ROSS, titolare della domanda di brevetto US 2011/0072764A1, sembra che i moduli di saldatura e taglio siano montati sulla struttura di supporto con una soluzione a cassetto, con possibilità di scorrimento su guide orizzontali ed ortogonali al senso d’avanzamento dei vassoi, quindi con possibilità di inserimento e di estrazione da uno o da entrambi i fianchi della macchina. In questa stessa soluzione anteriore, la sostituzione dei moduli di saldatura e taglio deve essere fatta manualmente, con notevole perdita di tempo per dover liberare e per rifissare meccanicamente i moduli, per dover aprire e chiudere i collegamenti elettrici e per consentire dapprima un sufficiente raffreddamento del modulo da sostituire, onde evitare pericolose ustioni al personale addetto alla manutenzione. Questa stessa soluzione non può essere applicata su gruppi di saldatura e taglio agenti su più di due file di vassoi, in quanto per accedere ai moduli delle file interne occorrerebbe rimuovere i moduli delle file esterne. E’ evidente poi come questa stessa soluzione richieda ampi spazi liberi sui fianchi della macchina, per poter effettuare le dette operazioni di inserimento e di estrazione a cassetto dei moduli di saldatura e taglio.

Il trovato prevede di ovviare ai limiti ed agli inconvenienti della tecnica nota, con la soluzione di cui all’annessa rivendicazione 1 e successive rivendicazioni dipendenti, che sfrutta la seguente idea di soluzione. I moduli di saldatura e taglio vengono dotati di mezzi d’innesto meccanico che presuppongono una movimentazione verticale degli stessi moduli ed ogni modulo viene dotato di una spina elettrica verticale che si innesta in una corrispondente presa elettrica verticale posta sulla piastra superiore di aggancio dei moduli, per realizzare il necessario collegamento elettrico amovibile degli impianti elettrici di potenza e di segnale. Per smontare un modulo di saldatura e taglio, si dispone con un orientamento obbligato nella sede dello stampo inferiore che ospiterebbe il vassoio e che à ̈ allineata verticalmente al modulo da sostituire, una dima, tutta od in parte di materia plastica termoisolante, dotata di comodi manici laterali ed avente una forma comple mentare a quella inferiore del modulo di saldatura e taglio da sostituire e quando tale dima viene fatta salire col sollevamento dello stampo inferiore, la stessa dima si dispone sotto al modulo da sostituire e con dei mezzi ad essa associati, sgancia il modulo dalla piastra superiore di supporto, così che tale modulo si dispone in appoggio centrato sulla dima che poi viene fatta scendere e viene rimossa col modulo da cambiare, che può essere anche caldo in quanto la dima à ̈ di materiale termoisolante e può essere afferrata con sicurezza anche con le mani nude attraverso i suoi manici laterali. Durante lo sblocco dei mezzi di aggancio meccanico del modulo alla piastra superiore di supporto e durante la successiva corsa di discesa dello stampo inferiore, la spina elettrica del modulo si sfila automaticamente dalla presa superiore, per cui tutta l’operazione di estrazione del modulo può essere meccanizzata e può essere realizzata in modo rapido e sicuro. Per l’aggancio di un nuovo modulo di saldatura e taglio, questo viene collocato con un orientamento obbligato su una dima di supporto, anch’essa montabile con orientamento obbligato nella sede vuota dello stampo inferiore, il quale viene successivamente sollevato per agganciare il modulo alla piastra superiore d’aggancio e per innestare la sua spina elettrica nella corrispondente presa elettrica della stessa piastra superiore d’aggancio.

Maggiori caratteristiche del trovato ed i vantaggi che ne derivano, appariranno meglio evidenti dalla seguente descrizione di una forma preferita di realizzazione dello stesso, illustrata a puro titolo d’esempio, non limitativo, nelle figure delle sei tavole allegate di disegni, in cui:

− La fig. 1 illustra in prospettiva e dall’alto un modulo di saldatura e taglio secondo il trovato;

− La fig. 2 illustra in prospettiva dall’alto una porzione della piastra di aggancio e di supporto dei moduli di figura 1, con uno di tali moduli montato;

− La fig.3 illustra altri dettagli del gruppo di figura 2 sezionato secondo la linea III-III; − La fig. 4 illustra con lieve prospettiva laterale e dall’alto, la dima impiegata per lo sgancio di un modulo di saldatura e taglio;

− La fig. 5 illustra sezionati secondo la linea V-V di figura 2 i due stampi della macchina predisposti per operare su due file di vassoi, con una dima collocata in un vano dello stampo inferiore ripreso nella posizione bassa di riposo;

− La fig.6 illustra in prospettiva e dall’alto gli stessi mezzi di figura 5, limitativamente ad un modulo di saldatura e taglio ed alla fine della corsa di sollevamento dello stampo inferiore;

− La fig.7 illustra gli stessi mezzi di figura 6 sezionati secondo la linea VII-VII;

− La fig.8 illustra gli stessi mezzi di figura 7 nella fase di discesa dello stampo inferiore con la dima e col modulo di saldatura e taglio sganciato dalla piastra di aggancio dello stampo superiore;

− La fig. 9 illustra gli stessi mezzi di figura 8 nella fase successiva di aggancio di un nuovo modulo di saldatura e taglio sulla piastra di aggancio dello stampo superiore;

− Le figg. 10 ed 11 illustrano ingranditi dei dettagli del sistema di aggancio del modulo di saldatura e taglio, ripreso rispettivamente nella condizione di inserimento come indicato con segno a trattini nella figura 9 e dopo tale fase di inserimento, quando il modulo à ̈ sostenuto dalla piastra superiore di aggancio;

− La fig. 12 illustra sezionata trasversalmente la spina elettrica di ogni modulo, innestata nella rispettiva presa elettrica della piastra di aggancio, quando tale piastra tocca il modulo come nella condizione di figura 10.

Con riferimento alle figure da 1 a 3 si rileva che ogni modulo di saldatura M comprende una piastra superiore 1 con una forma in pianta correlata quella della fustella F di taglio perimetrale del coperchio di saldatura dei vassoi da parte della macchina sigillatrice che impiega detto modulo M ed al centro della piastra 1 à ̈ solidale superiormente e si aggetta da questa perpendicolarmente, un codolo 2 di forma cilindrica, a base tonda, di altezza superiore allo spessore della piastra 3 di aggancio del modulo M (vedi oltre), che termina con una testa 102 troncoconica e con bordi svasati e che à ̈ dotato lateralmente, in posizioni contrapposte e con orientamento parallelo ad una coppia dei lati del modulo, ad esempio dei lati corti, di gole rettilinee 4, 4’ di uguali dimensioni ed equidistanti dalla sottostante piastra 1. Viste trasversalmente e nella zona mediana, le gole 4, 4’ hanno una sezione ad U ed i loro lati paralleli sono perpendicolari all’asse del codolo 2. I bordi liberi delle gole 4, 4’ sono opportunamente smussati. Come illustrato nel dettaglio della figura 3, il codolo 2 à ̈ dotato assialmente di una sede di guida 5 nella quale scorre assialmente una candela 6 dotata di una testa 106 d’appoggio su detto codolo 2 e che con l’estremità inferiore à ̈ fissata amovibilmente con idonei mezzi 9, alla parte centrale del piatto 110 che porta la cornice di saldatura 10 orientata verso il basso e riscaldata dalla resistenza elettrica 11. Una molla antagonista 12 investe la candela 6, reagisce superiormente contro una sede del codolo 2 e con l’estremità inferiore agisce sul piatto 110 per mantenere il saldatore 10 nella posizione bassa di riposo.

Al saldatore 10 à ̈ usualmente associato almeno un sensore di controllo della temperatura, non illustrato nei disegni, per cui, per il governo elettrico del modulo M à ̈ necessario predisporre all’interno di questo un piccolo circuito elettrico formato da cinque fili: due di potenza, per l’alimentazione della resistenza elettrica 11; due di segnale, attestati al detto sensore di temperatura ed uno per la messa a terra. Questi cinque fili sono collegati con l’altra estremità ad una spina penta polare 13 che col proprio corpo isolante 113 sporge in parte da una finestra 14 ricavata sulla piastra 1 (fig. 1) e che porta le proprie cinque spine metalliche 213 sporgenti da detto corpo isolante, orientate verso l’alto e perpendicolari alla piastra 1 (vedi oltre).

Dalla figura 1 si rileva che il modulo di saldatura e taglio M porta fissato perpendicolarmente sulla piastra 110 di supporto del saldatore 10, un perno 15 con testa svasata 115, che attraversa un’asola 215 della piastra 1 e che sporge da questa per un giusto tratto, sia per evitare la rotazione del gruppo di saldatura attorno all’asse della candela 6, sia per altri scopi di antirotazione più avanti detti. Sulla superficie laterale della piastra 1, ad esempio sui bordi dei lati lunghi di questa, sono stati predisposti dei riferimenti sporgenti formati ad esempio dalla testa cilindrica di viti, poste ad esempio in numero di una nel mezzo di un lato, come indicato con 16 ed in numero di due sul lato opposto, con disposizione simmetrica, come indicato con 116 e 216. Resta inteso che questi riferimenti possono essere diversamente formati da parti di pezzo alla piastra 1.

Con riferimento alle figure 2 e 3 si rileva che la piastra 3 alla quale vengono agganciati inferiormente i moduli M, per ogni modulo à ̈ dotata di un foro cilindrico ed a sezione tonda 17, di diametro tale da poter essere attraversato con buona precisione dal codolo cilindrico 2 del modulo M ed i cui bordi sono opportunamente arrotondati. Ad inserimento avvenuto del codolo 2 nel foro 17, le gole laterali 4, 4’ dello stesso codolo sporgono dalla faccia superiore della piastra 3 dove sono previsti dei mezzi di presa che prontamente si inseriscono in tali gole per trattenere il modulo M agganciato alla stessa piastra 3. Per questo scopo, sulla faccia superiore della piastra 3, da una parte e dall’altra del foro 17 sono ricavate per asportazione di materiale delle piccole sedi 18, 18’ parallele tra loro ed alle gole 4, 4’ del codolo 2, che sfociano in un recesso 19 previsto su un lato della piastra 3 e dette sedi 18, 18’ hanno una profondità poco superiore allo spessore di leve piatte 20, 20’ fulcrate con una loro estremità in 21, 21’ all’interno delle stesse sedi 18, 18’ e che si estendono fino a sporgere con l’altra estremità dallo stesso recesso laterale 19 della piastra 3, dove portano in solido delle estensioni inferiori e cilindriche 22, 22’ e dove le stesse leve 20, 20’ sono intercollegate da una molla di trazione ad elica cilindrica 23 che porta le dette leve 20, 20’ ad impegnare le gole 4, 4’ del codolo 2 ed a trattenere il modulo M agganciato alla piastra 3. Anche la molla 23 risulta alloggiata senza interferenze nel detto recesso 19. Nella posizione d’aggancio del modulo M, così come in quella di riposo, quando il codolo 2 non à ̈ inserito nel foro 17, le leve 20, 20’ sono mantenute dalla molla 23 in appoggio contro il fianco interno delle loro sedi 18, 18’ e con una parte dei loro fianchi interni sporgono all’interno del foro 17, così che quando in tale foro viene inserito e sollevato il codolo 2, l’estremità conica 102 di tale codolo può insinuarsi progressivamente tra dette leve 20, 20’ ed allargarle, fino a portarle a cooperare con la parte cilindrica del codolo 2 e quando le gole 4, 4’ di questo giungono all’altezza delle leve 20, 20’, queste entrano a scatto nelle stesse gole 4, 4’ ed agganciano saldamente il modulo M alla piastra di supporto 3 (vedi oltre). Per evitare sollecitazioni indesiderate di flessione e di flesso-torsione sulle leve 20, 20’quando queste cooperano per strisciamento col codolo 2, le sedi 18, 18’ vengono chiuse da una piastrina 24 fissata ad esempio con viti sulla faccia superiore della piastra 3, come illustrato con segno continuo nella figura 3 e con segno a trattini nella figura 2.

Sempre dalla figura 2 si rileva che la piastra d’aggancio 3 à ̈ dotata in una posizione prefissata, di un foro 25 con bordi svasati, che alloggia il tratto sporgente del detto perno 15 del modulo di saldatura M per evitare a quest’ultimo ogni movimento di rotazione sull’innesto formato dal codolo 2 e dal foro 17 che lo ospita. Per la cooperazione tra queste stesse parti 15 e 25, il modulo M assume una collocazione obbligata e prestabilita sulla piastra 3, utile per la corretta cooperazione dello stesso modulo M con la sede che porta il vassoio nello stampo inferiore della macchina sigillatrice. Sempre per la reciproca cooperazione di dette parti 15, 25, il modulo M risulta disposto col proprio riferimento laterale 16 (fig. 1) in allineamento con la mezzeria del detto recesso 19 della piastra d’aggancio 3.

La piastra d’aggancio 3 à ̈ infine dotata di una presa elettrica penta polare 26, il cui corpo isolante 126 sporge inferiormente da una finestra 27 della stessa piastra 3 e porta le boccole metalliche di contatto 226 aperte verso il basso e nella posizione verticale di allineamento, utile per l’innesto con gli spinotti 213 della spina elettrica 13 del modulo di saldatura e taglio M come dalla figura 1. Con 28 à ̈ indicato il fascio dei fili elettrici collegati alla presa 26 ed attestati al quadro elettrico (non illustrato) preposto all’alimentazione ed al controllo del gruppo di saldatura 10 dei vari moduli M agganciati alla piastra 3.

Con riferimento alle figure 4 e 5 viene ora descritta l’attrezzatura da impiegare ed il relativo procedimento d’uso per disinserire dalla piastra d’aggancio 3 un modulo di saldatura M difettoso. Nella figura 5 con C1 à ̈ indicato lo stampo inferiore con le sedi S che a macchina operativa alloggiano ciascuna un vassoio da sigillare. Lo stampo C1 à ̈ inizialmente nella posizione bassa di riposo e dista dal soprastante stampo C2 di una entità tale per cui sullo stesso stampo C1 à ̈ possibile collocare agevolmente l’attrezzatura che viene a seguito descritta con riferimento alla figura 4. Nello stampo superiore C2 à ̈ alloggiata la piastra 3 di aggancio dei moduli M previsti in numero di uno per ogni detta sede inferiore S e che sono qui illustrati nella posizione di riposo, col saldatore 10 che sporge sotto la fustella di taglio F. La figura 5 illustra, a puro titolo d’esempio, come la piastra d’aggancio 3 sia sostenuta da candele mediane 29 scorrevoli in boccole di guida 30 fisse su una struttura di supporto 31 e dalle quali boccole le dette candele 29 sporgono superiormente con un tratto spinto verso l’alto da una molla di contrasto 32. Sulla stessa struttura di supporto 31 sono disposte in posizione equidistante dalle boccole 30, delle ulteriori boccole 33 per lo scorrimento di candele 34 fisse alla campana 100 dello stampo superiore C2 e spinte verso il basso da molle antagoniste 35. Nella posizione di riposo, la piastra d’aggancio 3 appoggia contro dei distanziali 50 solidali alla campana 100 dello stampo C2 ed appare evidente come esista un sufficiente gioco tra l’estremità superiore dei codoli d’aggancio 2 dei moduli M e la stessa campana 100 il cui bordo perimetrale inferiore ed a profilo canaliforme 100’ à ̈ posto al di sotto dei gruppi di saldatura e taglio 10 degli stessi moduli M.

Non sono stati illustrati nella figura 5 i mezzi che a comando spingono verso il basso la piastra 3 coi moduli M per eseguire la fase di saldatura e taglio dei coperchi dei vassoi, in quanto non necessari alla comprensione del trovato che prevede di operare sulla campana superiore C2 in condizioni di riposo.

L’attrezzatura da impiegare per gli scopi di cui trattasi, à ̈ illustrata nella figura 4 e comprende una dima 36 avente la forma di una scatola parallelepipeda e rovesciata, realizzata con una qualsiasi materia plastica termoindurente, dotata di una parete superiore piana 136 sulla quale à ̈ destinata ad appoggiare la parte inferiore del modulo M e contornata perimetralmente da un bordino in rilievo 236 di contenimento dello stesso modulo M, dotata di comode maniglie di presa 37 sui lati corti, dotata di estensioni verso il basso 336 delle proprie pareti laterali, con le quali impegna il perimetro della sede S dello stampo inferiore C1 per correttamente centrare in questa la dima 36 che con proprie porzioni d’angolo 436 appoggia sulla faccia superiore della piastra 38 con le sedi S, che in questo modo subentra nella funzione meccanica di supporto della stessa dima 36. Su una di tali porzioni d’angolo 436 della dima 36 à ̈ previsto sporgente un piolo verticale 39 che deve entrare in un foro 40 previsto solo su una delle porzioni con le quali la piastra 38 sostiene le zone d’angolo della dima 36, affinché quest’ultima risulti collocata sullo stampo inferiore C1 con un orientamento obbligato e tale per cui una piastra 41 della quale à ̈ dotata lateralmente la dima 36 sulla metà di uno dei suoi lati lunghi, che si estende al di sopra della sommità 136, 236 della dima e che porta nella parte alta dei lati obliqui 141 ed una feritoia mediana 42, risulti al di sotto ed in allineamento verticale col recesso 19 (fig.2) della piastra d’aggancio 3 e col riferimento laterale 16 del modulo M in questo collocato. Sulla metà dell’altro lato lungo, in contrapposizione e parallelamente alla piastra 41, la dima 36 porta una piastra rettangolare e sporgente 43, di altezza inferiore a quella della piastra 41 e dotata superiormente di una coppia di feritoie 44 che risultano in allineamento verticale con la coppia di riferimenti laterali 116, 216 di cui à ̈ dotato il modulo M (fig. 1).

Dopo aver montato la dima 36 in una sede S dello stampo inferiore C1, come detto in precedenza con riferimento alla figura 5, si comanda il sollevamento dello stesso stampo C1 con una corsa prefissata verso lo stampo superiore C2 che rimane fermo e la fine di questa corsa di sollevamento à ̈ illustrata nella figura 6, dalla quale si rileva come i riferimenti laterali 116, 216 del modulo M si inseriscano nelle feritoie 44 della piastra 43, come il riferimento laterale 16 dello stesso modulo M si inserisca nella feritoia 42 della piastra 41 e come, prima che tali riferimenti giungano a toccare il fondo di dette feritoie e prima che il gruppo di saldatura 10 tocchi la sommità 136 della dima 36, i lati obliqui 141 della stessa piastra 41 cooperino con le estensioni d’estremità 22, 22’ delle leve 20, 20’, divaricando tali leve ed estraendole dalle asole laterali 4, 4’ del codolo 2 del modulo M, con la conseguenza che tale modulo si libera per gravità dalla piastra d’aggancio 3 e sotto la guida delle piastre laterali 41, 43 cade sulla vicinissima parete superiore 136 , 236 della dima 36 che subentra nel supporto del modulo, mentre le asole 4, 4’ si dispongono al di sotto delle leve 20, 20’ ancora in posizione aperta, come illustrato nella figura 7. Quando lo stampo inferiore C1 viene fatto scendere, come illustrato nella figura 8, mentre i lati obliqui 141 della piastra 41 abbandonano le estremità 22, 22’ delle leve 20, 20’ e queste ultime si richiudono, i fianchi interni di tali leve si trovano a cooperare con la parte superiore cilindrica e poi con la testa conica 102 del codolo 2, abbandonando definitivamente il modulo M che scende con lo stampo inferiore C1, in appoggio e nella corretta posizione di centratura sulla dima 36. Mentre la dima 36 si abbassa e si allontana dalla piastra d’aggancio 3, anche i contatti elettrici della spina 13 si sfilano dalle boccole della presa 26 della stessa piastra 3, grazie al peso del modulo M che à ̈ molto superiore alla resistenza d’attrito che la stessa spina incontra nello sfilamento dalla detta presa. Quando lo stampo C1 à ̈ giunto alla fine della corsa di discesa, à ̈ facile e sicuro per l’operatore, afferrare la dima 36 per i manici 37 ed estrarre questo componente col modulo M dalla sede S per liberarla e predisporla per la successiva fase di montaggio di un nuovo modulo di saldatura e taglio M’. Anche se il modulo M estratto à ̈ caldo, la natura termoisolante della dima 36 rende estremamente sicura la manipolazione del tutto.

La fase d’inserimento di un nuovo modulo M’ sulla piastra d’aggancio 3, à ̈ una operazione anch’essa molto semplice e rapida, che prevede la disposizione nella sede vuota S dello stampo inferiore C1, di una dima 36’ come dalla figura 9, che differisce da quella 36 usata per lo sgancio, per il fatto che la precedente piastra 41 (fig.4) à ̈ sostituita da una piastra 41’ di altezza molto inferiore, sprovvista dei lati obliqui superiori in quanto tale piastra 41’ non deve ora cooperare con le estremità 22, 22’ delle leve d’aggancio 20, 20’ e provvista di una corta feritoia centrale 42’ atta a cooperare col riferimento laterale 16 del nuovo modulo M’. La piastra opposta a quella 41’, indicata in figura 9 con segno a trattini, à ̈ del tutto uguale a quella 43 ed à ̈ provvista di una coppia di asole superiori 44 per la cooperazione coi riferimenti laterali 116, 216 del modulo M’ che per effetto della cooperazione con queste piastre risulta correttamente orientato nei confronti dei fori 17, 25 e della presa elettrica 26 della piastra d’aggancio 3. Dopo aver correttamente montato ed orientato nella sede S dello stampo C1 la nuova dima 36’ col nuovo modulo M’ anch’esso correttamente orientato, si comanda il sollevamento dello stesso stampo inferiore C1 con una corsa prefissata che porta il codolo 2 ad entrare nel foro 17, a divaricare le leve 20, 20’ che poi si agganciano a scatto nelle gole laterali 4, 4’ dello stesso codolo 2 e che porta la spina 13 dello stesso modulo M’ ad innestarsi nella presa 26 della piastra 3. Quando lo stampo inferiore C1 viene riportato nella posizione bassa, il nuovo modulo M’ rimane agganciato alla piastra 3 e dopo aver rimosso la dima 36’ dalla sede S, la macchina à ̈ pronta per essere rimessa in tensione e per tornare operativa. E’ evidente che nelle fasi descritte di sgancio e di riaggancio di un modulo M, M’ dalla ed alla piastra 3, la presa 26 non à ̈ sotto tensione. E’ evidente anche che le operazioni descritte di orientamento della dima, di orientamento del modulo rispetto alla dima stessa e di apertura e chiusura delle leve 20, 20’ per le fasi di sgancio e di riaggancio dei moduli M, M’, volendo, potranno essere facilmente controllate e monitorate con dei sensori o microcontatti elettrici facilmente collocabili e collegabili dai tecnici del ramo, per far si che in caso di inosservanza del protocollo di orientamento della dima 36, 36’ sullo stampo inferiore C1 e/o del modulo M, M’ sulla stessa dima, venga automaticamente arrestato il movimento dello stampo inferiore e vengano attivate delle segnalazioni acustiche e/o visive per indicare il tipo di inconveniente verificatosi. Tutto questo fa si che l’operazione di sostituzione di un modulo di saldatura e taglio in una tray sealer diventi di una semplicità tale da poter essere eseguita con sicurezza anche da personale non qualificato, coi grandi vantaggi economici che ne conseguono.

Nella figura 10 à ̈ illustrato ingrandito un fianco del codolo 2 di un modulo M alla fine della corsa di sollevamento per l’aggancio alla piastra 3 dello stampo superiore C2. In questa fase, la faccia superiore della piastra 1 del modulo M appoggia contro la faccia inferiore della piastra 3 e le gole 4, 4’ del codolo 2 si trovato allineate con le leve 20, 20’ e poiché la dimensione in altezza di ogni gola 4, 4’ à ̈ leggermente superiore allo spessore di ogni detta leva e poiché dei piccoli giochi G, G’ si formano sopra e sotto le dette parti, le leve 20, 20’ entrano senza resistenza e con sicurezza nelle gole 4, 4’ e quando lo stampo inferiore scende, il modulo M si porta nella condizione di figura 11, con la faccia superiore delle gole 4, 4’ in appoggio sulle leve 20, 20’ che subentrano nel supporto del codolo 2 e del modulo M la cui piastra superiore 1 si distanzia dalla faccia inferiore della piastra di supporto 3 con un gioco G†di piccola entità, correlato ai giochi G, G’ prima detti. Nel consegue che quando il modulo di saldatura e taglio opera per spinta sul vassoio per saldarvi il coperchio, la piastra 1 di tale modulo si riporta a contatto con la piastra 3, come detto con riferimento alla figura 10. Queste piccole oscillazioni dei moduli M rispetto alla piastra d’aggancio 3 fanno si che se la presa 13 e la spina 26 fossero fisse alle rispettive piastre 1 e 3, le stesse sarebbero ciclicamente sottoposte ad un piccolo movimento di avvicinamento e di allontanamento reciproco, con possibile formazione di usure nei contatti elettrici e coi pericoli che ne conseguirebbero. Il trovato intende ovviare a questo inconveniente, lasciando i piccoli giochi detti in precedenza, che semplificano le operazioni di aggancio e di sgancio, e montando la spina e la presa elettrica sulle relative piastre di supporto, con una soluzione flottante, come viene ora descritto con riferimento alla figura 12. Da tale figura si rileva che la spina 13 e la presa 26 sono dotate di rispettivi ringrossamenti di base 113’ e 126’ del loro corpo isolante, posti rispettivamente sotto alla piastra 1 e sopra la piastra 3, aventi una forma in pianta sostanzialmente rettangolare, dotati nelle zone d’angolo di fori per il passaggio del gambo di rispettive viti 45, 45’ avvitate in fori delle rispettive piastre 1 e 3 ed aventi una lunghezza superiore allo spessore di dette basi 113’ e 126’ in modo che queste possano compiere un sufficiente spostamento di avvicinamento e di allontanamento rispetto alle relative piastre 1, 3. I fori di passaggio di dette viti 45, 45’ sono dotati di rispettivi allargamenti aperti verso la testa delle stesse viti ed in tali allargamenti sono alloggiate delle molle 46, 46’ che spingono le stesse basi 113’ e 126’ a contatto con le piastre 1, 3, per determinare una sufficiente sporgenza dalle finestre 14 e 27 del corpo isolante 113, 126 della spina 13 e della presa 26. Da quanto sopra consegue che quando la piastra 1 del modulo viene sollevata a contatto con la piastra d’aggancio 3, come dalla figura 12, poiché la forza di spinta delle molle 46, 46’ à ̈ superiore all’attrito d’innesto delle spine 213 nelle boccole 226, questi componenti si accoppiano immediatamente tra loro ed alla fine della corsa d’innesto, le porzioni sporgenti dei corpi isolanti 113, 126 si toccano reciprocamente ed allontanano le loro basi 113’ e 126’ dalle rispettive piastre 1, 3, formando un gioco G†’ che ha ad esempio, all’incirca, il valore del gioco G†di cui alla figura 11, per cui quando un tale gioco si forma tra le piastre 1 e 3 durante i cicli operativi dei moduli di saldatura e taglio M, le parti isolanti 113, 126 del corpo del gruppo spina e presa 13, 26 si muovono attraverso le relative aperture 14, 27 ma rimangono tra loro sempre a contatto e le spine 213 rimangono sempre innestate e ferme assialmente nelle boccole di presa 226, evitando gli scorrimenti relativi e gli inconvenienti detti in precedenza. Resta inteso che nell’ambito del trovato rientra anche la variante esecutiva che prevede il molleggio di uno solo dei corpi isolanti della presa o della spina, anche se la soluzione illustrata à ̈ da ritenersi preferibile in quanto i movimenti e le sollecitazioni sono ripartite sulle due unità, a garanzia di una minor stressatura e di una maggior durata del sistema. Una ulteriore variante può riferirsi alla inversione di collocazione della spina 13 e della presa 26 e/o ad un diverso orientamento di questi componenti rispetto a quanto illustrato nei disegni.

Resta inteso che la descrizione si à ̈ riferita ad una forma semplice, affidabile e preferita di realizzazione del trovato, al quale possono essere apportate numerose varianti e modifiche costruttive, il tutto per altro senza abbandonare il principio informatore dell’invenzione, come descritto, illustrato e come a seguito rivendicato. Nelle rivendicazioni, i riferimenti riportati tra parentesi sono puramente indicativi e non limitativi dell’ambito di protezione delle stesse rivendicazioni.

Claims (10)

1. RIVENDICAZIONI 1. Apparato per la sostituzione meccanizzata dei moduli di saldatura e taglio (M) nella stazione di sigillatura di macchine per il confezionamento di prodotti in vassoi, con tale stazione che comprende uno stampo inferiore (C1) con sedi (S) per il supporto dei bordi dei vassoi col prodotto e che da parte di mezzi di moto viene ciclicamente sollevato ed abbassato verticalmente nei confronti di uno stampo superiore (C2) che sostiene inferiormente i detti moduli (M) tramite mezzi di aggancio e sgancio in maniera tale che tali moduli (M) possano essere rimossi e rimontati in modo selettivo, caratterizzato dal fatto che i detti mezzi di aggancio e sgancio dei moduli (M) prevedono tra una piastra superiore (1) di ogni modulo (M) ed una relativa piastra di aggancio (3) dello stampo superiore (C2), dei mezzi complementari di innesto meccanico (2, 17) di tipo tale ed orientati in modo tale da poter essere accoppiati e disaccoppiati singolarmente e/o contemporaneamente, impartendo ad ogni detto modulo (M) uno spostamento verticale di avvicinamento e di allontanamento rispetto a detta piastra d’aggancio (3) dello stampo superiore (C2).
2. 2. Apparato secondo la rivendicazione 1), dotato di circuiti elettrici di potenza e di segnale collegati al gruppo di saldatura (10, 11) di ogni modulo (M), che in concomitanza con la sostituzione di ogni modulo (M) devono essere aperti e chiusi, caratterizzato dal fatto che tali circuiti sono attestati a mezzi complementari di innesto elettrico (13, 26), orientati verticalmente e disposti anch’essi sulla piastra superiore (1) dei moduli (M) e sulla detta piastra d’aggancio (3), il tutto in modo che mentre si effettuano le operazioni di aggancio e di sgancio di un modulo (M) si effettuano contemporaneamente anche le operazioni di chiusura e d’apertura dei detti circuiti elettrici ed in modo che tutte queste operazioni possano essere facilmente unificate, meccanizzate ed automatizzate, sfruttando lo stampo inferiore (C1) ed i relativi mezzi di sollevamento ed abbassamento.
3. 3. Apparato secondo le rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che: − Ogni detto modulo (M) à ̈ dotato superiormente e perpendicolarmente ad una propria piastra superiore (1) di un componente ad esempio maschio (2) di almeno un innesto meccanico il cui componente complementare e ad esempio femmina (17) à ̈ previsto su una piastra d’aggancio (3) di detto stampo superiore (C2) che porta agganciati sotto di se i vari moduli (M), essendo previsti dei mezzi di orientamento obbligato (15, 25) per correttamente orientare i detti moduli (M) nei confronti della piastra d’aggancio e dei detti stampi (C1, C2); − Detta piastra superiore (1) di ogni modulo (M) e detta piastra d’aggancio (3) portano delle parti complementari (13, 26) di innesto elettrico multipolare, a spina e presa, perpendicolari a dette piastre (1, 3) e collegate ai mezzi di alimentazione e di controllo elettrico del gruppo di saldatura (10, 11) di ogni modulo (M); − Dei mezzi (20, 20’, 22, 22’, 23) di blocco e sblocco sono previsti su almeno una di dette piastre (1, 3) per cooperare con le dette parti complementari di innesto meccanico (2, 17); − Una dima (36, 36’) à ̈ infine prevista per essere montata con dei mezzi di orientamento obbligato, in una delle sedi (S) vuote dello stampo inferiore (C1) e tale dima à ̈ dotata di mezzi per effettuare lo sgancio o l’aggancio di un modulo (M) alla o dalla detta piastra d’aggancio (3) ed à ̈ dotata di mezzi per attivare o disattivare i detti mezzi di blocco e sblocco (20, 20’, 22, 22’, 23), sfruttando il movimento di sollevamento e di abbassamento dello stampo inferiore (C1) con detta dima (36, 36’).
4. 4. Apparato secondo la rivendicazione 3), in cui la piastra superiore (1) di ogni modulo (M) porta solidale superiormente e perpendicolarmente, un codolo (2) di forma cilindrica, a base tonda, che termina con una testa (102) troncoconica e con bordi arrotondati e che à ̈ dotato lateralmente, in posizioni contrapposte, di gole rettilinee (4, 4’), essendo previsto che la piastra d’aggancio (3) sia dotata per ogni modulo di un foro (17) di diametro tale da poter essere attraversato con buona precisione dal detto codolo cilindrico (2) del modulo (M) e tale per cui, ad inserimento avvenuto del codolo (2) nel foro (17), le gole laterali (4, 4’) dello stesso codolo sporgano dalla faccia superiore della piastra d’aggancio (3) sulla quale sono fulcrate delle leve (20, 20’) guidate da mezzi (18, 18’, 24) e sollecitate in chiusura da una molla (23) che porta tali leve a sporgere con una parte dei loro fianchi interni, all’interno di detto foro (17), così che quando in tale foro viene inserito e sollevato il detto codolo (2) del modulo (M), l’estremità conica (102) di tale codolo si insinui progressivamente tra dette leve (20, 20’) e le allarghi fino a portarle a cooperare con la parte cilindrica del medesimo codolo (2) e quando le gole laterali (4, 4’) di tale codolo giungono all’altezza delle leve (20, 20’), queste entrano a scatto in tali gole (4, 4’) e fissano saldamente il modulo (M) sotto la piastra d’aggancio (3).
5. 5. Apparato secondo la rivendicazione 3), in cui all’interno del detto codolo (2) di innesto meccanico sono previsti i mezzi di guida (5-9) e la molla antagonista (12) per il gruppo di saldatura (10, 11) di ogni modulo (M) e sulla piastra (110) di tale gruppo di saldatura à ̈ solidale perpendicolarmente un perno antirotazione (15) che attraversa un’asola (215) prevista sulla piastra superiore (1) del modulo (M) e che sporge perpendicolarmente da questa per potersi innestare amovibilmente in una corrispondente sede (25) della piastra d’aggancio (3) per evitare anche la rotazione di ogni modulo (M) attorno all’asse dell’innesto meccanico (2, 17, 20, 20’) che fissa il modulo stesso a detta piastra d’aggancio (3).
6. 6. Apparato secondo la rivendicazione 3), in cui la detta dima (36, 36’) ha la forma di una scatola parallelepipeda e rovesciata, realizzata con una qualsiasi materia plastica termoindurente, dotata di una parete superiore piana (136) sulla quale à ̈ destinata ad appoggiare la parte inferiore di un modulo (M) e contornata perimetralmente da un bordino in rilievo (236) di contenimento dello stesso modulo (M), essendo la stessa dima dotata di comode maniglie laterali di presa (37), essendo dotata di estensioni verso il basso (336) delle proprie pareti laterali, con le quali impegna il perimetro della sede (S) dello stampo inferiore (C1) per correttamente centrare in questa la stessa dima (36) che con proprie porzioni d’angolo (436) appoggia sulla faccia superiore della piastra (38) con le sedi (S) dello stampo inferiore (C1), che in questo modo subentra nella funzione meccanica di supporto della dima (36, 36’), essendo su una di tali porzioni d’angolo (436) della dima previsto sporgente un perno verticale (39) che impegna un foro (40) previsto solo su una delle porzioni con le quali la detta piastra (38) sostiene le zone d’angolo della stessa dima (36), affinché quest’ultima risulti collocata sullo stampo inferiore (C1) con un orientamento obbligato ed utile per cooperare correttamente con un modulo (M) sia nella fase di aggancio che in quella di sgancio alla o dalla detta piastra d’aggancio (3) dello stampo superiore (C2).
7. 7. Apparato secondo la rivendicazione 6), in cui la dima (36, 36’) à ̈ dotata lateralmente, ad esempio sulla metà di uno dei suoi lati, di una prima piastra (41, 41’) che si estende al di sopra della sommità (136, 236) della stessa dima e che porta aperta nella parte alta una feritoia verticale e mediana (42, 42’) nella quale si inserisce un riferimento laterale (16) del modulo (M) da agganciare o da sganciare, essendo previsto che in contrapposizione e parallelamente a detta prima piastra (41, 41’), la dima (36, 36’) porti fissata lateralmente una seconda piastra rettangolare e sporgente (43) che porta aperte superiormente una coppia di feritoie (44) nelle quali si inseriscono una corrispondente coppia di riferimenti laterali (116, 216) dello stesso modulo (M) che in questo modo risulta correttamente orientato nei confronti della dima (36, 36’) e nei confronti della piastra d’aggancio (3) dello stampo superiore (C2).
8. 8. Apparato secondo la rivendicazione 7), in cui la dima (36) adibita allo sgancio di un modulo (M) ha la prima piastra laterale (41) più alta della detta seconda piastra (43) e la stessa prima piastra à ̈ dotata superiormente di lati obliqui (141) atti a cooperare con estensioni di estremità (22, 22’) delle dette leve (20, 20’) operanti sulla piastra d’aggancio (3) per il blocco dell’innesto meccanico (2, 17) di ogni modulo, per determinare l’allargamento reciproco di tali leve (20, 20’) in contrasto all’azione della relativa molla di chiusura (23), con la conseguente uscita di tali leve dalle asole laterali (4, 4’) del codolo (2) del modulo e conseguente sganciamento dello stesso modulo (M) che cadendo sulla vicina sommità (136) della dima (36), abbassa le dette asole (4, 4’) così che quando lo stampo inferiore (C1) con la dima scendono col modulo sganciato (M) e le dette leve (20, 20’) progressivamente si chiudono, tali leve strisciano sulla parte cilindrica e poi su quella conica (102) del codolo, riportandosi nella posizione di sporgenza all’interno del foro (17) della piastra d’aggancio (3), utile per la cooperazione a scatto col nuovo modulo (M’) da agganciare.
9. 9. Apparato secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal comprendere dei sensori o microcontatti ed un relativo circuito elettrico e/od elettronico per far si che in caso di inosservanza del protocollo di orientamento della dima (36, 36’) sullo stampo inferiore (C1) e del modulo (M, M’) sulla stessa dima, venga automaticamente arrestato il movimento dello stampo inferiore (C2) e vengano attivate delle segnalazioni acustiche e/o visive per segnalare il tipo di inconveniente verificatosi.
10. 10. Apparato secondo la rivendicazione 2), in cui la spina (13) e la presa (26) del detto innesto elettrico verticale sono dotate di rispettivi corpi isolanti (113, 126) che attraversano delle rispettive finestre verticali (14, 27) previste sulla piastra superiore (1) del modulo (M) e sulla piastra d’aggancio (3) e detti corpi isolanti (113, 126) sono dotati di rispettivi ringrossamenti di base (113’, 126’) che sono mantenuti rispettivamente in appoggio sotto la piastra superiore (1) e sopra la detta piastra d’aggancio (3), da viti di guida (45, 45’) e da rispettive molle antagoniste (46, 46’) la cui forza di spinta à ̈ superiore all’attrito dell’accoppiamento dell’innesto elettrico (13, 26) di cui trattasi, il tutto in modo che quando la piastra superiore (1) di un modulo (M) viene sollevata contro la piastra d’aggancio (3), le spine (213) si inseriscano nelle corrispondenti boccole (226) dell’innesto elettrico e le parti sporgenti dei corpi isolanti (113, 126) di tale innesto si toccano reciprocamente ed allontanano le loro basi (113’, 126’) dalle dette piastre (1, 3), formando un gioco (G†’) di ampiezza tale da compensare il gioco (G†) che si forma tra le stesse piastre (1, 3) durante il ciclo di lavoro del modulo (M) e che deriva dai giochi (G, G’) esistenti tra le dette leve d’aggancio (20, 20’) e le relative asole (4, 4’) del codolo (2) impegnate da tali leve, così che durante lo stesso ciclo di lavoro del modulo (M) i detti corpi isolanti (113, 126) si muovono attraverso le relative aperture (14, 27) e rimangono tra loro sempre a contatto, senza movimenti assiali relativi tra le spine (213) e le relative boccole di presa (226).