ITMI940540A1 - Macchina automatica a dischi coassiali per il confezionamento di contenitori flessibili trasportati con moto continuo - Google Patents
Macchina automatica a dischi coassiali per il confezionamento di contenitori flessibili trasportati con moto continuo Download PDFInfo
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Description
DESCRIZIONE del Brevetto per Invenzione Industriale
DESCRIZIONE
Forma oggetto del presente trovato una macchina automatica per il riempimento e la sigillatura di contenitori bustiformi in materiale flessibile, formata da una giostra circolare comprendente almeno due dischi orizzontali coassiali dei quali il disco inferiore, di trasporto dei contenitori, è rotante con moto circolare continuo, e il disco superiore, di alimentazione del prodotto e sigillatura del contenitore, è azionato con moto circolare alternato.
E’ noto come la tecnica del confezionamento di prodotti, liquidi o solidi, sia orientata, tra l’altro, alla produzione e confezionamento di contenitori flessibili realizzati in forma di buste dotate di fondo atto ad allargarsi in conseguenza del riempimento per formare una base di appoggio stabile per la confezione piena.
Sono anche noti nella tecnica impianti automatici atti a produrre dette buste partendo da un rotolo di materiale plastico in foglio e a riempire e chiudere ermeticamente dette buste cosi prodotte. Tali impianti sono sostanzialmente formati da una prima apparecchiatura di formazione della busta e da una seconda apparecchiatura, disposta in serie alla prima, nella quale la busta viene riempita e sigillata; un esempio di questo tipo di impianti è ad esempio descritto nella domanda di brevetto IT-001409 a nome dello stesso richiedente.
Tale impianto pur prevedendo che la macchina riempitrice e sigillatrice funzioni con l’avanzamento in continuo dei contenitori da una prima giostra di riempimento ad una seconda giostra fi sigillatura, presenta alcune limitazioni dovute al fatto che i mezzi di presa e trattenuta dei contenitori stessi sono solidali alle singole giostre di riempimento e sigillatura, con conseguente necessità di prelevare e rilasciare più volte il contenitore stesso nel corso del suo tragitto all’interno della macchina.
Oltre a ciò la detta macchina confezionatrice presenta sviluppo sostanzialmente orizzontale e risulta maggiormente adatta ad un dimensionamento atto ad elevate produzioni orarie.
Si pone pertanto il problema tecnico di realizzare un macchina per il riempimento e la sigillatura automa-tica di contenitori in forma di buste di materiale flessibile che sia atta a consentire un elevato rendimento produttivo con minimo dimensionamento, che non determini scarti di produzione in conseguenza della fuoriuscita di liquido dai contenitori stessi, che sia di facile ed economica installazione e possa essere alimentato tramite prelievo di buste singole da adatti caricatori associati alla macchina stessa. Tali risultati sono ottenuti dal presente trovato, che prevede una macchina automatica del tipo a giostra per il riempimento e la sigillatura di contenitori bustiformi in materiale flessibile comprendente almeno un primo disco orizzontale, al quale sono resi solidali dispositivi di presa e trattenuta dei contenitori, il quale disco è mosso in rotazione continua attorno all’asse verticale della macchina da relativi mezzi di azionamento, per il trasporto dei contenitori stessi, e almeno un altro disco orizzontale coassiale al precedente, portante dispositivi di dosatura del prodotto da introdurre nel contenitore e dispositivi di sigillatura dello stesso, il quale è mosso in rotazione alternata da relativi primi mezzi di azionamento che ne determinano la rotazione concorde e solidale al disco per un prefissata angolo e da ulteriori mezzi di azionamento che ne determina-no la controrotazione di ritorno alla posizizione iniziale, rispetto a e indipendentemente dal disco stesso, essendo inoltre previsti mezzi per la regolazione dell'altezza dal disco di trasporto dei dispositivi di presa e del disco portante i dispositivi di dosatura e sigillatura, nonché mezzi di apertura della bocca del contenitore, mezzi di caricamento sincronizzato dei contenitori e mezzi di scarico degli stessi a fine ciclo.
Maggiori dettagli potranno essere rilevati dalla seguente descrizione, con riferimento ai disegni allegati, in cui si mostra:
in figura 1 una vista in pianta della macchina secondo il trovato;
in figura 2 : una sezione shematica presa secondo il piano di traccia 11—11 di fig. 1;
in figura 3 una vista ingrandita del dettaglio del braccio di caricamento dei contenitori; in figura 4a: una vista dall’alto del dispositivo di comando dell’apertura dei contenitori; in fig.4a,4b: una sezione schematica della sequenza di apertura deli contenitori.
Come mostrano le figure la macchina 100 secondo il trovato & sostanzialmente composta da un basamento 101 fisso sul quale è montata una giostra 102 la quale comprende due piani circolari coassiali rispettivamente inferiore 200 e superiore 300.
Il piano inferiore 200, che costituisce il piano di appoggio e di trasporto dei contenitori 1 prelevati da un alimentatore 2 tramite un caricatore sincronizzatore 400, è azionato in rotazione con moto continuo mentre il piano superiore 300, al quale sono resi solidali i dispositivi di dosatura del prodotto da alimentare al contenitore l e i dispositivi di sigillatura dello stesso, è mosso in rotazione secondo un moto alternato.
Nella sua configurazione generale la macchina secondo il trovato è inoltre dotata di un nastro trasportatore 500 di evacuazione dei contenitori sigillati, i quali vengono prelevati dalla giostra 102 e deposti sul nastro 500 tramite un braccio sincronizzatore 600.
Più in dettaglio e con riferimento alla fig. 2 al basamento 101 è reso solidale un motore 101a il quale, tramite rinvìi 102a, aziona un albero scanalato 103, disposto parallelamente all’asse verticale della giostra 102, tramite il quale viene posto in rotazione con moto continuo il piano 200 di supporto dei contenitori 1.
Come illustrato in fig. 2 il disco 200 porta nella sua zona di bordo esterno dei dispositivi 201 di presa e trattenuta del contenitore 1, i quali formano oggetto di una contemporanea domanda di brevetto a nome dello stesso richiedente e saranno descritti solo schematicamente.
Detti dispositivi 201 sono disposti ad intervalli angolari regolari lungo tutta la circonferenza del disco 200 e sono resi solidali allo stesso tramite un gambo filettato 201a e una ghiera 201b; in tal modo i dispositivi di trattenuta 201 ruotano solidalmente al disco 200 scorrendo contemporaneamente tramite rullini 201c su un ulteriore disco 202 fermo in rotazione e la cui superficie superiore 202a presenta un profilo a camma atta a determinare l’azionamento dei dispositivi 201 di presa e trattenuta per il simmetrico avvicinamento/allontanamento e la chiusura/apertura delle ganasce 201d sui/dai fianchi del contenitore 1 (fig.4a)
Il disco 202 è inoltre solidale in senso assiale al disco 300 e unitamente a questo regolabile in altezza rispetto al piano 200 tramite una vite 301 azionata da un motore 301a e agente su una madrevite 301b solidale ad un albero cavo 302 la cui estremità superiore è fissata al disco 300.
Hediante tale regolazione della distanza del disco 300 e del disco 202 dal disco 200 è possibile, al variare delle dimensioni del contenitore 1, regolare sia la posizione dei dosatori 303 e dei dispositivi di apertura 310 e sigillatura 320 della bocca del contenitore 1, solidali al disco 300 e descritti in dettaglio nel seguito, sia la posizione relativa dei dispositivi 201 di presa e trattenuta del contenitore che sono invece solidali al disco di trasporto 200. L'albero cavo 302 è inoltre solidale ad una prima trasmissione 104 azionata tramite opportuni mezzi 105 dall'albero scanalato 103 e ad una seconda trasmissione 106 comandata da un cilindro 107 atta a determinare una controrotazione di un prefissato angolo del piano 300 rispetto al piano 200.
L’albero scanalato 302 è inoltre calettato su una bussola 307 dotata di un braccio radiale 307a alla cui estremità è disposto un cilindro 307b la cui asta comanda un perno 307c mobile assialmente per l'accoppiamento con una corrispondente sede 104c realizzata nella trasmissione 104.
Le funzioni di tali dispositivi di movimentazione e accoppiamento reciproco risulteranno evidenti nel seguito della descrizione con riferimento al funzionamento dell'intera macchina.
Come illustrato nelle figg. 4a,4b,4c i dispositivi 310 di apertura della bocca superiore del contenitore 1 sono solidali al disco 300 e sono sostanzialmente costituiti da un supporto 311, mobile secondo un arco di circonferenza concentrico alla giostra e definito da una guida 311a lungo la quale il supporto scorre tramite rulli 311b e sotto l’azione di spinta e richiamo dell’asta 312a di un cilindro 312.
Sulla parte superiore del supporto 311 è vincolato un cilindro 313, estendentesi in senso radiale, il quale aziona un traverso 314a portante una ventosa 315 e collegato tramite doppi snodi 314b ad un secondo traverso 314c portante una seconda ventosa 315 contrapposta alla precedente. Dette ventose sono pertanto simmetricamente azionabili in direzione radiale nei due sensi di avvicinamento e al1ontamento dalle superfici delle facce frontali dei contenitori 1 per determinarne l’apertura prima del riempimento.
Nelle figg. 1 e 2 sono anche illustrati i dispositivi 320 di sigillatura del contenitore sostanzialmente costituiti da pinze 321 termosaldanti azionate in aper tura/chi usura tramite un motore 322 disposto sul piatto 300 e rinvìi solamente schematizzati con 323 atti afar aprire e chiudere simmettricamente rispetto al contenitore le dette pinze.
Come illustrato nelle figg. 1 e 3 i contenitori 1 sono prelevati da un alimentatore 2 tramite un caricatore sincronizzatore 400 costituito da un braccio 401 orizzontale rotante per un prefissato angolo attorno ad un asse parallelo all'asse della giostra e la cui estremità opposta a quella di ineerni eramento al basamento 101 porta un braccio 402 perpendicolare al braccio 401 e rotante attorno al proprio asse di simmetria verticale. A detto braccio verticale sono rese solidali delle ventose 403 disposte in direzione trasversale rispetto al braccio verticale.
Il funzionamento della macchina è il seguente :
i contenitori 1 sono prelevati dall’alimentatore 2 (fig.l e 3) tramite le ventose 403 disposte sul braccio 402 del caricatore sincronizzatore 401 e da questo portate in corrispondenza di una prefissata posizione angolare rispetto alla quale il contenitore si dispone in posizione tangenziale e con velocità relac
tiva nulla rispetto al disco 200 sul quale sono montati i dispositivi di presa 201 i quali, in corrispondenza della detta posizione angolare, si chiudono sui bordi laterali del contenitore (fig.4a) prelevandolo e iniziando il trasporto dello stesso nel percorso circolare all’interno della giostra.
Nella prima parte della rotazione il contenitore passa sotto il dispositivo 310 (fig.4a) di apertura della bocca del contenitore 1, il dispositivo azionato dal cilindro 312 segue per un tratto di circonferenza il contenitore, attuandone l'apertura tramite l’azionamento in avvicinamento e poi in allontanamento reciproco in direzione radiale delle ventose 315 (figg .4b,4c) .
A questo punto il contenitore è pronto per essere riempito e viene portato dal disco 200 sotto la stazione di riempimento 303 solidale al disco 300 il quale in questa fase è reso solidale all’albero scanalato 103 tramite la trasmissione 104 in modo che il disco di trasporto 200 e il disco superiore 300, portante i dosatori 303 e le pinze di sigillatura 321, compiano solidalmente un prefissato arco di circonferenza corrispondente alla capacità produttiva della macchina.
Tale arco di circonferenza è determinato dal tempo necessario per effettuare il riempimento e la sigillatura del contenitore. Come risulta dalle figure e come evidente per l’esperto del ramo nell’esempio illustrato si è attuato un frazionamento di tale arco di circonferenza frazionando anche riempimento e sigillatura per consentire il contemporaneo riempimento e sigillatura di una pluralità di contenitori in modo da aumentare la produttività della macchina. Una volta sigillato il contenitore 1 la trasmissione 104 viene disaccoppiata dall’albero 103 e contemporaneamente viene ritirato il perno 307c dalla sede 104c che determinava l’accoppiamento del disco 300 al disco 200 e viene invece attivata la trasmissione 106 la quale, comandata dal cilindro 107, riporta indietro in controrotazione il disco 300 alla posizione iniziale, mentre il disco 200 di trasporto dei contenitori 1 prosegue la sua corsa continua portando i contenitori 1 al braccio 600 di scarico degli stessi sul nastro 500.
Molteplici varianti possono essere introdotte nella realizzazione delle parti componenti il trovato, senza per questo uscire dall’ambito di protezione del presente brevetto come definito dalle rivendicazioni che seguono.
RIVENDICAZIONI
1) Macchina automatica del tipo a giostra (102) per il riempimento e la sigillatura di contenitori (1) bustiformi in materiale flessibile caratterizzata dal fatto che comprende almeno un primo disco orizzontale (200), al quale sono resi solidali dispositivi (201) di presa e trattenuta dei contenitori (1), il quale disco (200) è mosso in rotazione continua attorno all’asse verticale della macchina da relativi mezzi (101a, 103) di azionamento, per il trasporto dei contenitori stessi, e almeno un altro disco orizzontale (300) coassiale al precedente, portante dispositivi di dosatura (303) del prodotto da introdurre nel contenitore e dispositivi di sigillatura (320) dello stesso, il quale è mosso in rotazione alternata da relativi primi mezzi di azionamento (103 ,104,104c ,105,307 ,307b ,3Q7c) che ne determinano la rotazione concorde e solidale al disco (200) per un prefissata angolo e da ulteriori mezzi di azionamento (106,107) che ne determinano la controrotazione di ritorno alla posizizione iniziale, rispetto a e indipendentemente dal disco (200) stesso, essendo inoltre previsti mezzi (301 a,301b ,202) per la regolazione dell'altezza dal disco di trasporto (200) dei dispositivi di presa (201) e del disco (300) portante i dispositivi di dosatura (303) e sigillatura (320), nonché mezzi (310) di apertura della bocca del contenitore (1), mezzi (400) di caricamento sincronizzato dei contenitori (1) e mezzi (600,500) di scarico degli stessi a fine ciclo.
2) Macchina secondo rivendicazione 1 caratterizzata dal fatto che detti mezzi di azionamento continuo del disco (200) di trasporto dei contenitori (1) sono sostanzialmente costituiti da un motore (101a) il quale, tramite rinvìi (102a), aziona un albero scanalato (103) disposto verticale parallelamente all’asse di rotazione della giostra (102) e la cui estremità superiore è solidale al disco (200) stesso.
3) Macchina secondo rivendicazione 1 caratterizzata dal fatto che detti mezzi di azionamento in rotazione alternata del disco (300) sono costituiti da una prima trasmissione (104), calettata su un albero cavo verticale (302) solidale al disco (300), atta a prendere moto dal detto albero scanalato (103) tramite relativi mezzi (105) di accoppiamento radiale che ne determinano la rotazione concorde al disco (200) tramite dispositivi (307b ,307c,104 c) di accoppiamento assiale di detta trasmissione (104) con l’albero scanalato (302) e da una seconda trasmissione (106)
Claims (8)
- RIVENDICAZIONI 1) Macchina automatica del tipo a giostra (102) per il riempimento e la sigillatura di contenitori (1) bustiformi in materiale flessibile caratterizzata dal fatto che comprende almeno un primo disco orizzontale (200), al quale sono resi solidali dispositivi (201) di presa e trattenuta dei contenitori (1), il quale disco (200) è mosso in rotazione continua attorno all’asse verticale della macchina da relativi mezzi (101a, 103) di azionamento, per il trasporto dei contenitori stessi, e almeno un altro disco orizzontale (300) coassiale al precedente, portante dispositivi di dosatura (303) del prodotto da introdurre nel contenitore e dispositivi di sigillatura (320) dello stesso, il quale è mosso in rotazione alternata da relativi primi mezzi di azionamento (103 ,104,104c ,105,307 ,307b ,3Q7c) che ne determinano la rotazione concorde e solidale al disco (200) per un prefissata angolo e da ulteriori mezzi di azionamento (106,107) che ne determinano la controrotazione di ritorno alla posizizione iniziale, rispetto a e indipendentemente dal disco (200) stesso, essendo inoltre previsti mezzi (301 a,301b ,202) per la regolazione dell'altezza dal disco di trasporto (200) dei dispositivi di presa (201) e del disco (300) portante i dispositivi di dosatura (303) e sigillatura (320), nonché mezzi (310) di apertura della bocca del contenitore (1), mezzi (400) di caricamento sincronizzato dei contenitori (1) e mezzi (600,500) di scarico degli stessi a fine ciclo.
- 2) Macchina secondo rivendicazione 1 caratterizzata dal fatto che detti mezzi di azionamento continuo del disco (200) di trasporto dei contenitori (1) sono sostanzialmente costituiti da un motore (101a) il quale, tramite rinvìi (102a), aziona un albero scanalato (103) disposto verticale parallelamente all’asse di rotazione della giostra (102) e la cui estremità superiore è solidale al disco (200) stesso.
- 3) Macchina secondo rivendicazione 1 caratterizzata dal fatto che detti mezzi di azionamento in rotazione alternata del disco (300) sono costituiti da una prima trasmissione (104), calettata su un albero cavo verticale (302) solidale al disco (300), atta a prendere moto dal detto albero scanalato (103) tramite relativi mezzi (105) di accoppiamento radiale che ne determinano la rotazione concorde al disco (200) tramite dispositivi (307b ,307c,104 c) di accoppiamento assiale di detta trasmissione (104) con l’albero scanalato (302) e da una seconda trasmissione (106) azionata da un cilindro (107) che ne determina una controrotazione rispetto a e indipendentemente dal disco (200) di trasporto dei contenitori.
- 4) Macchina secondo rivendicazione 1 caratterizzata dal fatto che detti dispositivi (201) di presa e trattenuta dei contenitori sono resi solidali al bordo esterno del disco (200) di trasporto tramite aste filettate (201a) e ghiere (201b) reagenti contro la superficie inferiore del disco (200).
- 5) Macchina secondo rivendicazione 1 caratterizzata dal fatto che detti dispositivi (201) di presa e trattenuta del contenitore sono azionati tramite un profilo a camme (202a) costituente la superficie superiore di un ulteriore disco (202) fermo in rotazione ma mobile in senso verticale solidalmente al disco (300) .
- 6) Macchina secondo rivendicazione 1 caratterizzata dal fatto che detti mezzi per la regolazione dell’altezza dal disco di trasporto (200) dei dispositivi di presa (201) e del disco (300) portante i dispositivi di dosatura (303) e sigillatura (320) sono sostanzialmente costituiti da una vite (301) azionata da un motore (301a) e collegata con una madrevite (301b) solidale all’albero cavo (302) la cui estremità superiore è solidale al disco (300).
- 7) Macchina secondo rivendicazione 1 caratterizzata dal fatto che detti mezzi (310) di apertura della bocca del contenitore (1) sono sostanzialmente costituiti da un supporto (311) mobile secondo un arco di circonferenza concentrica alla giostra sotto l’azione di spinta e richiamo di un cilindro (312), al supporto (311) essendo vincolato un cilindro (313) estendentesi in senso radiale il quale aziona un traverso (314a) portante una ventosa (315) e collegato tramite doppi snodi (314b) ad un secondo traverso (314c) portante una seconda ventosa (315) contrapposta alla precedente, dette ventose risultando pertanto simmetricamente azionabili in direzione radiale nei due sensi di avvicinamento e allontamento dalle superfici delle facce frontali dei contenitori per determinarne l’apertura prima del riempimento.
- 8) Macchina secondo rivendicazione 1 caratterizzata dal fatto che detti mezzi (400) di caricamento sincronizzato dei contenitori, (1) sono sostanzialmente costituiti da un braccio (401) orizzontale rotante angolarmente attorno ad un asse parallelo all’asse della giostra per un prefissato angolo e la cui estremità, opposta a quella di incernieramento , porta un braccio (402), perpendicolare al braccio (401) e rotante attorno al proprio asse di simmetria verticale, al quale sono rese solidali delle ventose (403) disposte in direzione trasversale rispetto al braccio verticale.
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