ITMI20131443A1 - Macchina e metodo per la realizzazione di scatole - Google Patents

Description

Descrizione di un brevetto di invenzione

La presente invenzione ha per oggetto una macchina ed un metodo per la realizzazione di scatole.

In particolare, la presente invenzione trova applicazione nella realizzazione di scatole di cartone a partire da sbozzati pretagliati, preformati e immagazzinati in configurazione appiattita.

In questo caso, gli sbozzati comprendono quattro pannelli laterali a due a due collegati tra loro. I pannelli laterali corrispondono, nella scatola formata, le quattro pareti tra loro ortogonali al cui interno è definito il vano di contenimento.

Gli sbozzati inoltre comprendono quattro alette inferiori ciascuna rotabilmente fissata, attraverso una linea di preindebolimento, ad un rispettivo pannello laterale. Le alette inferiori, una volta ripiegate l’una sull’altra, corrispondono al fondo della scatola.

Analogamente, gli sbozzati comprendono quattro alette superiori ciascuna rotabilmente fissata, attraverso una linea di preindebolimento, ad un rispettivo pannello laterale. Le alette superiori, una volta ripiegate l’una sull’altra, corrispondono al coperchio della scatola.

Gli sbozzati vengono realizzati per punzonatura di un foglio di cartone e poi ripiegati lungo linee di preindebolimento. In dettaglio, un lato di un pannello laterale di estremità viene unito al rimanente pannello laterale, per esempio mediante incollaggio di un lembo. Gli sbozzati vengono dunque ripiegati su se stessi in modo che i pannelli laterali si trovino a due a due sovrapposti.

Le macchine note comprendono un magazzino, associato ad un telaio di supporto, nel quale vengono stipati gli sbozzati sovrapposti in attesa di essere utilizzati.

Un organo di prelievo afferra gli sbozzati uno per uno e gli trasferisce in corrispondenza di una zona operativa.

L’organo di prelievo comprende un carrello scorrevole e mezzi aspiranti che entrano in contatto con un primo pannello dello sbozzato e lo trattengono.

Mezzi di ritenuta sono associati al telaio in corrispondenza del magazzino. Essi agiscono su un secondo pannello dello sbozzato per determinarne l’allontanamento dal primo e formare la scatola. In dettaglio, il secondo pannello è collegato al primo attraverso i rimanenti due pannelli. In altre parole, il secondo pannello si muove parallelamente al primo durante la formatura della scatola.

Più precisamente, i mezzi di ritenuta agiscono indirettamente sul secondo pannello. Infatti, essi agiscono sull’aletta associata al secondo pannello. In particolare, i mezzi di ritenuta comprendono una o due spazzole fissate al telaio e destinate a sfiorare un lembo inferiore e/o superiore dello sbozzato. Ancor più in particolare, le spazzole sono disposte in modo da intercettare l’aletta associata al primo pannello ed una porzione dell’aletta associata al secondo pannello sovrapposta all’aletta associata al primo pannello, essendo lo sbozzato in configurazione appiattita. I mezzi di ritenuta sono attivi in concomitanza con l’organo di prelievo. Più nel dettaglio, quando quest’ultimo trasferisce lo sbozzato, esso agisce solo sul primo pannello. Le spazzole intercettano l’aletta del primo pannello, ma non riescono a trattenerla perché trascinata dall’organo di prelievo.

Le spazzole poi intercettano l’aletta del secondo pannello e la mantengono in posizione mentre il primo pannello si allontana. Ciò determina l’apertura dello sbozzato e la formazione del vano della scatola.

Ulteriori organi sono preposti alla formazione del fondo, piegando opportunamente le alette.

Evidentemente, l’apertura dello sbozzato così descritta risulta efficace solo nel caso in cui vi sia una porzione sovrapposta tra il primo ed il secondo pannello e, di conseguenza, tra l’aletta del primo pannello e l’aletta del secondo pannello. In altre parole, la macchina descritta è adatta alla formazione di scatole a sezione rettangolare, dove i pannelli e le alette dello sbozzato sono uguali solo a due a due.

Nel caso in cui la scatola da formare sia di sezione quadrata, gli sbozzati hanno pannelli ed alette tutti uguali tra loro. Quando gli sbozzati sono in configurazione appiattita, non sussistono porzioni sovrapposte tra le alette del primo e del secondo pannello.

In questo caso, affinché i mezzi di ritenuta possano agire sul secondo pannello, è necessario praticare un intaglio nello sbozzato ed in particolare nell’aletta del primo pannello in modo che le spazzole non agiscano sul primo pannello ma solo sul secondo.

Dunque, per la realizzazione di scatole a sezione quadrata lo sbozzato deve essere sottoposto ad una ulteriore lavorazione.

Ciò determina un allungamento dei tempi complessivi di lavorazione ed un aumento dei costi.

In questo contesto, il compito tecnico alla base della presente invenzione è proporre una macchina ed un metodo per la realizzazione di scatole che superino gli inconvenienti della tecnica nota sopra citato.

In particolare, è scopo della presente invenzione mettere a disposizione una macchina ed un metodo per la realizzazione di scatole che consentano una veloce ed economica realizzazione di scatole a sezione quadrata.

Il compito tecnico precisato e lo scopo specificato sono sostanzialmente raggiunti da una macchina ed un metodo per la realizzazione di scatole comprendente le caratteristiche tecniche esposte in una o più delle unite rivendicazioni.

Ulteriori caratteristiche e vantaggi della presente invenzione appariranno maggiormente chiari dalla descrizione indicativa, e pertanto non limitativa, di una forma di realizzazione preferita ma non esclusiva di una macchina ed un metodo per la realizzazione di scatole, come illustrato negli uniti disegni in cui:

- la figura 1 è una vista prospettica di una macchina per la realizzazione di scatole in accordo con la presente invenzione;

- le figure 2, 3, 4, 5 e 7 sono rispettive viste prospettiche della macchina di figura 1 con alcune parti rimosse per meglio evidenziarne altre in altrettante fasi operative distinte;

- le figure 4, 6 e 8sono rispettive viste in pianta della macchina in accordo con l’invenzione con alcune parti rimosse per meglio evidenziarne altre in altrettante fasi operative distinte.

Con riferimento alle allegate figure, con 1 è stato complessivamente indicato una macchina per la realizzazione di scatole, in particolare di scatole realizzate a partire da sbozzati pretagliati e preformati. Preferibilmente, gli sbozzati sono realizzati in cartone. Tuttavia, la presente invenzione trova applicazione per sbozzati realizzati in qualunque materiale adatto allo scopo.

Gli sbozzati S comprendono quattro pannelli laterali P1,P2,P3,P4 di forma quadrata o rettangolare a due a due collegati reciprocamente.

I panelli laterali P1,P2,P3,P4 sono collegati in corrispondenza di linee di indebolimento. Nel caso dei pannelli di estremità, essi sono collegati mediante un lembo di uno dei pannelli fissato, ad esempio mediante incollaggio, all’altro pannello. I pannelli laterali P1,P2,P3,P4 corrispondono, nella scatola formata, alle quattro pareti laterali al cui interno è definito un vano di contenimento. Gli sbozzati S comprendono inoltre quattro alette inferiori A1,A2,A3,A4 tra loro disgiunte e ciascuna fissata ad un corrispondente pannello P1,P2,P3,P4 in corrispondenza di una rispettiva linea di indebolimento. Le alette inferiori A1,A2,A3,A4 corrispondono, una volta piegate, al fondo della scatola.

Preferibilmente, gli sbozzati S comprendono inoltre quattro alette superiori B1,B2,B3,B4 tra loro disgiunte e ciascuna fissata ad un corrispondente pannello P1,P2,P3,P4 in corrispondenza di una rispettiva linea di indebolimento in posizione opposta alle alette inferiori A1,A2,A3,A4. Le alette superiori B1,B2,B3,B4 corrispondono, una volta piegate, ad un coperchio della scatola. È da notare che la presenza delle alette superiori B1,B2,B3,B4 è opzionale.

Gli sbozzati S sono disposti in una configurazione appiattita. In altre parole, i pannelli laterali P1,P2,P3,P4 sono a due a due affacciati tra loro. La macchina 1 comprende un telaio 2 di supporto. Il telaio 2 presenta una configurazione scatolare per definire un vano di lavoro chiudibile.

Preferibilmente, il telaio 2 presenta mezzi di appoggio 3 ad una superficie di lavoro.

La macchina 1 comprende inoltre un magazzino 4 dove sono contenuti gli sbozzati S nella configurazione appiattita (fig. 1).

Il magazzino 4, di tipo noto, comprende un vassoio 5, preferibilmente inclinato, fissato al telaio 2 esternamente al vano di lavoro. Gli sbozzati S sono disposti in appoggio sul vassoio 5. Il vassoio 5 è inclinato verso il vano di lavoro per favorire la corretta disposizione degli sbozzati S rispetto a quest’ultimo.

Il magazzino 4 comprende inoltre mezzi di avanzamento 6 associati al vassoio 5 per spingere lo sbozzato S in cima alla pila adagiata sul vassoio 5 verso il vano di lavoro.

Lo sbozzato, posto in posizione verticale e spinto dai mezzi di avanzamento 6, avanza per gravità fino a giungere in prossimità del vano di lavoro, dove l’organo di movimentazione 7 lo preleva per trasferirlo nella zona operativa.

La macchina 1 comprende inoltre un organo di movimentazione 7 degli sbozzati S fissato al telaio 2. L’organo di movimentazione 7 opera all’interno del vano di lavoro. L’organo di movimentazione 7 prende gli sbozzati S dal magazzino 4 e li trasferisce in una zona operativa interna al vano di lavoro.

Vantaggiosamente, l’organo di movimentazione 7 agisce su un unico pannello di ciascun sbozzato S. In particolare, l’organo di movimentazione 7 agisce direttamente su un primo pannello laterale P1 dello sbozzato S.

L’organo di movimentazione 7 comprende un carrello 8 scorrevolmente associato al telaio 2 e mobile lungo un percorso predeterminato.

In dettaglio, una guida 9 è fissata al telaio 2. Il carrello 8 è scorrevolmente associato alla guida 9. Nell’esempio illustrato, la guida 9 comprende due binari rettilinei e paralleli. Pertanto, il carrello 8 si muove lungo un percorso rettilineo.

Il carrello 8 comprende un montante 10 collegato alla guida 9 attraverso slitte 11.

Mezzi di motorizzazione (non illustrati) sono operativamente disposti tra la guida 9 e le slitte 11 per promuovere la movimentazione del carrello 8. L’organo di movimentazione 7 comprende inoltre almeno un corpo di presa 12 collegato al carrello 8 ed attivo sul primo pannello P1.

Il corpo di presa 12 è posto sul montante 10. Il corpo di presa 12 è di tipo pneumatico ad aspirazione. Il corpo di presa 12 comprende un ugello di aspirazione in collegamento fluido con una fonte di vuoto pneumatico ed una ventosa disposta coassialmente all’ugello per consentire una adesione ottimale del corpo di presa 12 con il primo pannello P1.

In accordo con la forma realizzativa preferita, l’organo di movimentazione 7 comprende una pluralità di corpi di presa 12. Anche in questo caso, i corpi di presa 12 agiscono comunque esclusivamente su un solo pannello dello sbozzato S.

La macchina 1 comprende inoltre un dispositivo di deformazione 13 degli sbozzati S associato al telaio 2. Il dispositivo di deformazione 13 opera sugli sbozzati S per deformarli dalla configurazione appiattita ad una configurazione aperta. In tale configurazione aperta, i pannelli laterali P1,P2,P3,P4 sono ortogonali tra loro e a due a due paralleli per definire quattro corrispondenti pareti della scatola ed un vano di contenimento interno alle pareti.

In accordo con la presente invenzione, il dispositivo di deformazione 13 è attivo nella zona operativa in cui lo sbozzato S è trascinato dall’organo di movimentazione 7.

Inoltre, il dispositivo di deformazione 13 comprende almeno un organo di presa 14 attivo su un secondo pannello P2 adiacente al primo pannello P1 (fig. 3). L’organo di presa 14 è ruotabile quando è attivo sul secondo pannello P2 in modo da ruotare quest’ultimo rispetto al primo pannello P1. La rotazione del secondo pannello P2 rispetto al primo P1 determina la rotazione dei rimanenti pannelli e l’apertura dello sbozzato S. Si crea in tal modo il vano di contenimento.

L’organo di presa 14, analogamente al corpo di presa 12, è di tipo pneumatico ad aspirazione. L’organo di presa 14 comprende un ugello di aspirazione in collegamento fluido con una fonte di vuoto pneumatico ed una ventosa disposta coassialmente all’ugello per consentire una adesione ottimale dell’organo di presa 14 con il secondo pannello P2.

L’organo di presa 14 è solidale con l’organo di movimentazione 7. Più in dettaglio, l’organo di presa 14 del dispositivo di deformazione 13 è incernierato all’organo di movimentazione 7.

Ancor più in particolare, l’organo di presa 14 è montato su un supporto 15 che è, a sua volta, incernierato al carrello 8 dell’organo di movimentazione 7. Mezzi di motorizzazione (non illustrati) sono collegati al supporto 15 per consentirne la rotazione.

In accordo con l’esempio illustrato, il dispositivo di deformazione 13 comprende un unico organo di presa 14. In forme realizzative alternative, il dispositivo di deformazione 13 può comprendere una pluralità di organi di presa 14, tutti attivi sul secondo pannello P2.

Considerando ancora la movimentazione dell’organo di presa 14, quest’ultimo risulta reversibilmente mobile tra una prima posizione ed una seconda posizione.

Nella prima posizione, l’organo di presa 14 del dispositivo di deformazione 13 risulta sostanzialmente affacciato al corpo di presa 12 dell’organo di movimentazione 7. In questo caso, lo sbozzato S è interposto tra organo di presa 14 e corpo di presa 12.

Nella seconda posizione, l’organo di presa 14 del dispositivo di deformazione 13 risulta distanziato dal corpo di presa 12 dell’organo di movimentazione 7.

È da notare che l’organo di presa 14 ruota di un angolo inferiore a 90°. Infatti, il centro di rotazione dell’organo di presa 14 è disallineato rispetto alla cerniera definita tra il primo P1 ed il secondo pannello P2.

Qualora l’angolo di rotazione dell’organo di presa 14 fosse ortogonale, esso solleciterebbe troppo lo sbozzato S causandone un deterioramento o una rottura.

Preferibilmente, l’angolo di rotazione che l’organo di presa 14 sottende in uso è compreso tra 30° e 60°.

Al fine di completare la deformazione dello sbozzato S e far assumere ai pannelli una conformazione reciprocamente ortogonale, il dispositivo di deformazione 13 comprende inoltre uno spintore 16 che entra in contatto con un terzo pannello P3 dello sbozzato S (figg. 4, 5, 6 e 7).

In dettaglio, il terzo pannello P3 è adiacente al primo pannello P1 in posizione opposta al secondo pannello P2. In altre parole, quando la scatola è formata, il terzo pannello P3 ed il secondo pannello P2 risultano opposti e paralleli tra loro ed ortogonali al primo pannello P1.

Lo spintore 16 è rotabilmente associabile al telaio 2.

In particolare, lo spintore 16 comprende una barra 17 incernierata al telaio 2 ed un attuatore 18 che ne determina la rotazione.

Nell’esempio illustrato, lo spintore 16 è montato su un elemento scorrevole 19 associato al telaio 2. La barra 17 è incernierata a tale elemento scorrevole 19 e anche l’attuatore 18 è vincolato ad esso.

In questo modo, lo spintore 16 presenta un movimento rotatorio per completare la deformazione dello sbozzato S ed un movimento traslatorio per consentire lo spostamento della scatola formata, come sembrerà più chiaro nel seguito (fig. 8).

È da notare che quando lo spintore 16 è attivo per completare la deformazione dello sbozzato S, ovvero quando esso sta ruotando, l’organo di presa 14 del dispositivo di deformazione 13 è disattivo e viceversa.

Anche quando lo spintore 16 è attivo per traslare la scatola, l’organo di presa 14 del dispositivo di deformazione 13 è disattivo e viceversa.

La macchina 1 comprende inoltre una unità di formatura del fondo della scatola (non illustrato) che piega le alette inferiori A1,A2,A3,A4 e le unisce, per esempio attraverso l’apposizione di un nastro adesivo, per definire il fondo della scatola. Tale unità è disposta a valle del dispositivo di deformazione.

L’invenzione è inoltre relativa al solo dispositivo di deformazione 13. Infatti, quest’ultimo può essere montato anche su macchine già dotate di deformatori noti di altro tipo.

Come sopra descritto, il dispositivo di deformazione 13 comprende il supporto 15 che è montabile mediante una cerniera, all’organo di movimentazione della macchina esistente e mezzi di motorizzazione per promuovere la rotazione del supporto 15.

Il dispositivo di deformazione comprende inoltre l’organo di presa 14 montato sul supporto 15 e collegato ad un impianto pneumatico aspirante già montato sulla macchina esistente.

L’invenzione è inoltre relativa ad un metodo per la realizzazione di scatole, in particolare di scatole realizzate a partire da sbozzati pretagliati e preformati. Tale metodo discende direttamente da funzionamento della macchina 1.

Infatti, una volta predisposta la pluralità degli sbozzati S appiattiti, essi vengono movimentati per portarli nella zona operativa.

A tale proposito, gli sbozzati S vengono prelevati afferrandoli direttamente ed unicamente in corrispondenza del primo pannello P1.

Quindi gli sbozzati vengono deformati per determinarne l’apertura e la creazione del vano di contenimento tra le pareti.

In accordo con la presente invenzione, la deformazione viene effettuata afferrando direttamente il secondo pannello P2, ruotandolo rispetto al primo pannello P1, mentre quest’ultimo viene mantenuto fermo.

Il secondo pannello P2 mentre ruota rispetto al primo P1 trascina con sé anche il terzo P3 ed il quarto pannello P4, aprendo gli sbozzati.

La rotazione diretta del secondo pannello P2 rispetto al primo P1 è effettuata fino ad un angolo inferiore a 90à e preferibilmente compreso tra 30° e 60°.

Successivamente, il secondo pannello P2 è liberato e la deformazione dello sbozzato S viene completata spingendo il terzo pannello P3 fino a portarlo in una posizione ortogonale al primo pannello P1.

Il metodo si conclude con la piegatura delle alette A1,A2,A3,A4 e il loro fissaggio per la formazione del fondo.

L’invenzione così descritta raggiunge lo scopo preposto.

Infatti, dal momento che la deformazione degli sbozzati è effettuata afferrando e ruotando direttamente i due pannelli adiacenti dello sbozzato, la forma dei pannelli non rappresenta più un limite dal momento che tale modalità è applicabile con grande semplicità a pannelli sia quadrati che rettangolari.

Con riferimento alla realizzazione di scatole a sezione quadrata, lo sbozzato non deve più essere modificato e pertanto la loro realizzazione è più semplice, veloce ed economica.

Claims (12)

1. RIVENDICAZIONI 1. Macchina per la realizzazione di scatole a partire da una pluralità di sbozzati (S), detti sbozzati (S) comprendendo almeno quattro pannelli laterali (P1,P2,P3,P4) a due a due fissati tra loro, detta macchina comprendendo: - un magazzino (4) per il contenimento di detti sbozzati (S) disposti in una configurazione appiattita; - un organo di movimentazione (7) di detti sbozzati (S) da detto magazzino (4) ad una zona operativa, detto organo di movimentazione (7) essendo attivo esclusivamente su un primo pannello (P1) di ciascun sbozzato (S); - un dispositivo di deformazione (13) di detti sbozzati (S) per aprire detti sbozzati (S) e definire quattro pareti della scatola ed un vano interno alle quattro pareti; caratterizzata dal fatto che detto dispositivo di deformazione (13) è attivo in corrispondenza di detta zona operativa e comprende almeno un organo di presa (14) attivo su un secondo pannello (P2) di ciascun sbozzato (S) adiacente al primo; detto organo di presa (14) essendo ruotabile per ruotare detto secondo pannello (P2) rispetto al primo pannello (P1).
2. 2. Macchina secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che detto organo di presa (14) è incernierato all’organo di movimentazione (7).
3. 3. Macchina secondo la rivendicazione 2, caratterizzata dal fatto che detto organo di presa (14) è ruotabile di un angolo inferiore a 90°, preferibilmente compreso tra 30° e 60°.
4. 4. Macchina secondo la rivendicazione 2 o 3, caratterizzata dal fatto detto organo di movimentazione (7) comprende un carrello (8) mobile lungo un percorso predeterminato e almeno un corpo di presa (12) collegato al carrello (8) attivo sul primo pannello (P1); detto organo di presa (14) del dispositivo di deformazione (13) essendo mobile tra una prima posizione, in cui l’organo di presa (14) del dispositivo di deformazione (13) è sostanzialmente affacciato al corpo di presa (12) dell’organo di movimentazione (7), ed una seconda posizione, in cui l’organo di presa (14) è distanziato dal corpo di presa (12) dell’organo di movimentazione (7).
5. 5. Macchina secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che il dispositivo di deformazione (13) comprende inoltre uno spintore (16) ruotabile; detto spintore (16) essendo attivabile su un terzo pannello (P3) di ciascun sbozzato (S), adiacente al primo pannello (P1) ed opposto al secondo pannello (P2), per disporre detto terzo pannello (P3) ortogonalmente a detto primo pannello (P1).
6. 6. Macchina secondo la rivendicazione 5, caratterizzata dal fatto di comprendere inoltre un telaio (2); detto spintore (16) comprendendo una barra (17) rotabilmente associata a detto telaio (2).
7. 7. Macchina secondo la rivendicazione 5 o 6, caratterizzata dal fatto che detto spintore (16) è attivo quando detto organo di presa (14) è inattivo.
8. 8. Metodo per la realizzazione di scatole comprendente le fasi di: - predisporre una pluralità di sbozzati (S) aventi almeno quattro pannelli laterali (P1,P2,P3,P4) a due a due fissati tra loro; detti sbozzati (S) essendo in una configurazione appiattita; - afferrare un primo pannello (P1) di detto sbozzato (S); - deformare ciascun sbozzato (S) per aprirlo e definire quattro pareti della scatola ed un vano interno alle quattro pareti; caratterizzato dal fatto che la fase di deformazione di ciascun sbozzato (S) comprende la fase di afferrare direttamente un secondo pannello (P2) dello sbozzato (S) adiacente al primo pannello (P1), di mantenere fermo detto primo pannello (P1) e di ruotare detto secondo pannello (P2) rispetto al primo pannello (P1).
9. 9. Metodo secondo la rivendicazione 8, caratterizzato dal fatto che la fase di rotazione del secondo pannello (P2) rispetto al primo è realizzata ruotando il secondo pannello (P2) di un angolo inferiore a 90°, preferibilmente compreso tra 30° e 60°.
10. 10. Metodo secondo la rivendicazione 9, caratterizzata dal fatto che la fase di deformazione di ciascun sbozzato (S) comprende inoltre la fase di spingere un terzo pannello (P3) dello sbozzato (S) adiacente al primo pannello (P1) ed opposto al secondo pannello (P2) fino a che detti secondo (P2) e terzo pannello (P3) sono ortogonali al primo pannello (P1).
11. 11. Metodo secondo la rivendicazione 10, caratterizzata dal fatto che la fase di spingere il terzo pannello (P3) è realizzata dopo la conclusione della fase di ruotare il secondo pannello (P2).
12. 12. Dispositivo di deformazione di sbozzati per una macchina per la realizzazione di scatole, comprendente almeno un organo di presa (14) attivo direttamente su un secondo pannello (P2) di uno sbozzato (S) adiacente ad un primo pannello (P1); detto organo di presa (14) essendo ruotabile per ruotare detto secondo pannello (P2) rispetto al primo pannello (P1).