ITRM20120186A1

ITRM20120186A1 - "macchina per la realizzazione di bustine filtro per prodotti da infusione e relativi involucri"

Info

Publication number: ITRM20120186A1
Application number: IT000186A
Authority: IT
Inventors: Eugenio Mealli
Original assignee: Bim Cento Srl
Priority date: 2012-04-30
Filing date: 2012-04-30
Publication date: 2013-10-31

Description

Descrizione dell'invenzione industriale dal titolo: MACCHINA PER LA REALIZZAZIONE DI BUSTINE FILTRO PER PRODOTTI DA INFUSIONE E RELATIVI INVOLUCRI;

La presente invenzione concerne una macchina automatica per il confezionamento di bustine per infusi e dei relativi involucri.

Sono note macchine automatiche per la realizzazione dei più disparati oggetti. In particolare sono note macchine per il confezionamento di bustine per prodotti da infusione.

La tendenza della tecnologia è quella di realizzare macchine sempre più veloci ed affidabili, in quanto entrambe queste caratteristiche fanno aumentare la produttività e, quindi, il profitto.

Il limite all'aumento della velocità delle lavorazioni è posto sia dalle caratteristiche intrinseche degli oggetti che si intende produrre, sia dalla sopportabilità delle sollecitazioni da parte degli organi meccanici.

Nelle macchine della tecnica nota, salvo il caso in cui le lavorazioni siano particolarmente favorevoli esistono parti in moto alternativo, le quali sono fonte di notevoli problemi a causa delle forze di inerzia.

Nel caso di piccole masse i problemi sono relativamente semplici da superare, in quanto esiste comunque un limite all'aumento della velocità dovuto alle caratteristiche intrinseche del materiale che costituisce l'oggetto da produrre. In altre parole è quest'ultimo che impone il limite di velocità e piccole masse in moto alternativo non costituiscono un grave problema. Quando le masse in moto alternativo sono di maggiore entità, si tende a ridurle il più possibile facendo ricorso all'impiego di materiali particolarmente leggeri, oltre che robusti, quali i compositi a base di fibre di carbonio.

Con l'aumento della produttività, e quindi delle accelerazioni lineari di detti organi in moto alternativo, anche gli elementi elastici sono fonte di problemi in quanto sono soggetti a fenomeni di risonanza e, quindi, a forte rumorosità e rotture.

La necessità di ridurre le masse in moto alternativo porta spesso all'utilizzo di guide a strisciamento, più leggere delle analoghe guide a rotolamento che di solito comportano masse superiori, le quali peggiorano le prestazioni della macchina. Le guide a strisciamento sono però soggette a surriscaldamento se la lubrificazione non è ottimale e, non di rado, danno luogo a principi di incendio, con tutto ciò che comporta in termini di blocco della produzione, oltre che di costi di ripristino.

Nel caso in cui le masse in moto alternativo non siano riducibili oltre certi limiti, gli inconvenienti di cui sopra divengono un limite drastico all'aumento della produttività delle macchine.

Nelle macchine automatiche per la produzione di bustine filtro per il contenimento di prodotti da infusione, quali tè camomilla e simili, è normalmente presente una fustellatrice, cioè un dispositivo atto a sezionare le bustine ed i loro involucri ed anche ad incidere gli involucri medesimi in modo da realizzare delle linee lungo le quali detti involucri debbono essere strappati per poter estrarre le bustine filtro. Detti dispositivi di fustellatura sono normalmente di dimensioni e massa rilevanti, in rapporto agli altri organi in movimento della macchina. Nelle macchine della tecnica nota detti dispositivi di fustellatura si muovono di moto rettilineo alternativo e, data la loro massa sono fonte degli inconvenienti descritti e costituiscono, quindi, il limite alla crescita di produttività, mentre gli altri elementi in moto alternativo hanno normalmente masse di piccola entità

La presente invenzione propone una macchina automatica, conforme alla rivendicazione 1, per la produzione di bustine filtro per prodotti da infusione, e relativo involucro, del tipo che è oggetto della domanda di brevetto n. RM2012A000166 , a nome della stessa richiedente, in cui:

• un involucro contiene una o più di dette bustine filtro;

• dette bustine filtro sono fissate a detti involucri mediante zigrinatura;

• l'estrazione di dette bustine filtro da detti involucri avviene mediante lacerazione di detti involucri .

Detta macchina comprende:

• una prima sezione, atta a realizzare detti involucri ;

• una seconda sezione, atta a realizzare dette bustine filtro;

• una terza sezione, atta a fissare dette bustine filtro a detti involucri;

una quarta sezione, atta a piegare su se stesse dette bustine filtro ed a piegare a libretto gli insiemi bustine filtro - involucro;

ed è caratterizzata dal fatto di comprendere un dispositivo di fustellatura che si muove di moto rotatorio uniforme. Inoltre l'assenza di accelerazioni angolari fa sì che divenga irrilevante la maggior massa dei cuscinetti a rotolamento rispetto a quelli a strisciamento.

L'impiego di una macchina secondo l'invenzione comporta quindi il completo superamento dei problemi esposti ed, in più, consente di aumentare sensibilmente la produttività in quanto non ci sono più limiti pratici alla velocità della macchina stessa. In pratica il limite all'aumento della produttività non è più dovuto alla macchina, ma alle caratteristiche intrinseche del prodotto da realizzare.

A titolo d'esempio la produttività di una macchina per la produzione di bustine filtro della tecnica nota è di circa 400 bustine / ora, mentre con una macchina provvista di fustellatrice rotativa, la produttività può superare le 600 bustine / ora

Nel seguito verrà descritta una macchina, conforme all'invenzione, per la produzione della bustina filtro a sfogo d'aria, e relativo involucro che è oggetto di detta domanda di brevetto n. RM2012A000166 .

L'invenzione verrà descritta, a scopo esemplificativo e non limitativo, secondo una forma preferita di attuazione e con riferimento alle figure allegate, in cui:

• le figure 1 (a, b, c) sono tre viste della bustina filtro a sfogo d'aria, e relativo involucro, conforme alla domanda di brevetto RM2012A000166;

• la figura 2 mostra uno schema della macchina secondo l'invenzione;

• le figura da 3 a 7 mostrano nel dettaglio le varie sezioni della macchina e la lavorazione effettuata in ciascuna di dette sezioni.

Nelle figg. 1 (a, b, c) è mostrata una coppia di bustine filtro (1) a sfogo d'aria, secondo la domanda di brevetto RM2012A000166. In particolare la fig. la mostra detta coppia di bustine filtro (1) ancora chiuse nel loro involucro protettivo (2), dette bustine (1) essendo agganciate ad una coppia di supporti a ponte (3). All'interno di detto involucro protettivo (2), le bustine filtro (1) sono ripiegate su sé stesse.

L'involucro (2) comprende detti supporti a ponte (3), collegati tra loro da una sorta di manico (4), e due parti piane che proteggono le bustine filtro (1). Dette parti piane vengono separate da detti supporti a ponte (3) e da detto manico (4), quando si vuole utilizzare le bustine (1), strappandole lungo le linee parzialmente tagliate (5).

La fig. lb mostra la coppia di bustine filtro (1), sempre agganciate a detta coppia di supporti a ponte (3), una volta che le parti piane dell'involucro (2) siano state rimosse. Il manico (4) favorisce la presa di dette bustine (1) senza doverle toccare con le dita.

Liberate dalle parti piane dell'involucro (2), le bustine (1) possono distendersi in tutta la loro lunghezza, in modo da affondare agevolmente nella tazza, o teiera, sui bordi della quale vengono appoggiate (fig. le) per espletare la loro funzione.

In pratica, si estrae la coppia di bustine filtro (1) dall'involucro protettivo (2) tagliando l'involucro stesso lungo le linee parzialmente pre-tagliate (5), quindi, dopo che le bustine filtro (1) si siano distese, si appoggiano i supporti (3) sul bordo della tazza, o teiera, come mostrato in fig. le.

In fig. 2 è mostrata una macchina (100) conforme all'invenzione, per la realizzazione dell'insieme bustine (1)-involucro (2). Nelle figg. da 3 a 7 sono mostrate ingrandite le varie sezioni di detta macchina (100) e la lavorazione che in dette sezioni viene compiuta.

La macchina (100) comprende:

• una prima sezione (10), in cui vengono realizzati gli involucri (2);

• una seconda sezione (20), in cui vengono realizzate le bustine (1);

• una terza sezione (30), in cui vengono assemblati gli involucri (2) con le bustine (1);

• una quarta sezione (40) in cui le bustine filtro (1) vengono ripiegate su sé stesse e gli insiemi bustine-involucro vengono piegati a libretto;

• una quinta stazione (50) in cui il prodotto ottenuto viene inviato al confezionamento.

Detta prima sezione (10) che, nelle figg. 3 e 4 viene mostrata ingrandita e con le lavorazioni effettuate, comprende:

• una bobina (11) sulla quale è avvolto un nastro di carta (12), da cui vengono ricavati gli involucri (2);

• una piegatrice rotativa (13) costituita da una coppia di rulli sagomati (13a, 13b);

• una o più coppie di rulli (14a, 14b);

• una coppia di rulli zigrinatori (15a, 15b);

• una fustellatrice rotativa (16) costituita da una coppia di rulli (16a, 16b).

Il nastro (12) viene fatto passare attraverso i rulli sagomati (13a, 13b) di detta piegatrice rotativa (13) (fig. 3a) , in modo da ottenere due pieghe (2a, 2b)(fig. 3b) sull'involucro (2). Dette pieghe (2a, 2b) vengono successivamente spianate da dette coppie di rulli (14a, 14b) e bloccate da detti rulli zigrinatori (15a, 15b), ottenendo la configurazione illustrata in fig. 3c.

La fustellatrice rotativa (16), mostrata ingrandita in fig. 4a, comprende un primo rullo (16a), su cui si avvolge il nastro di carta (12), ed un secondo rullo (16b) su cui sono posizionate le lame (non rappresentate) per l'esecuzione della fustellatura . I due rulli ruotano, nei versi indicati dalle frecce, in modo da avere la stessa velocità periferica. Le lame di detta fustellatrice rotativa (16) sono disposte in modo tale da realizzare le linee parzialmente pre-tagliate (5), in modo da individuare una coppia di supporti a ponte (3), il manico (4) e una coppia di supporti (6) per le bustine (1) come mostrato nella fig. 4b. Inoltre viene realizzata anche una marcatura rettilinea (4a) per favorire la successiva piegatura del manico (4) nel verso della lunghezza di questo, come meglio specificato nel seguito.

Nelle fasi rappresentate nelle figg. 3 e 4, il nastro (12) non è stato ancora sezionato, tuttavia, per semplicità di disegno, sia nelle figg. 3 (b, c), sia nella fig. 4b l'involucro (2) è mostrato già tagliato.

Il fatto che il nastro (12), al passaggio della fustellatrice rotativa (16) non sia stato ancora tagliato, consente di ribaltarlo, in modo da poter effettuare delle lavorazioni sulla parte di detto nastro (12) che, prima del passaggio attraverso detta fustellatrice rotativa, era rivolta verso il basso. Di fatto, la fustellatrice (16) funge anche come meccanismo di reverse.

Nella seconda sezione (20) della macchina (100), a partire da un nastro di carta da filtro (21), avvolto su una bobina (22), vengono realizzate le bustine filtro (1), le quali vengono successivamente depositate, già riempite con il prodotto da infusione, da un dispositivo di dosatura (23), sui rispettivi involucri (2), provenienti dalla sezione (10) della macchina (1).

Trattandosi di tecnica nota, la produzione della bustina filtro (1) non sarà descritta ulteriormente.

Nella terza sezione (30) della macchina (100), le bustine filtro (1) vengono depositate sul nastro (12), già fustellato, ma non ancora sezionato, in corrispondenza dei rispettivi involucri (2). In particolare, le parti anteriori (la) delle bustine (1) vengono depositate sui rispettivi supporti (6) dell'involucro (2), ai quali vengono fissate mediante una coppia di rulli zigrinatori (31a, 31b). Le bustine filtro (1) vengono fissate ai rispettivi supporti (6) lungo delle linee (V), individuando così dei canali per favorire lo sfogo dell'aria durante l'infusione. Successivamente il nastro (12) viene sezionato, in modo da separare gli involucri (2), da una coppia di rulli troncatori (32a, 32b).

Nella quarta sezione (40) della macchina (100), le bustine filtro (1) vengono piegate su sé stesse, in modo da rientrare nell'ingombro dei rispettivi involucri (2). La piegatura viene impostata da una puleggia (41), munita di una pluralità di bracci (42), per mezzo dei quali, ruotando con opportuno sincronismo, nel verso indicato dalla freccia, imposta la piegatura delle bustine (1), detta piegatura essendo poi completata da un rullo (43) e infine, schiacciata da una coppia di rulli (44a, 44b).

Nella quinta e ultima sezione della macchina (100), gli insiemi bustine (1) - involucro (2), vengono piegati a libretto, lungo la linea incisa, ma non tagliata (4a), realizzata dalla fustellatrice rotativa (16). Quindi vengono punzonati con un punto di zigrinatura, nel punto indicato dalle frecce, applicando tecniche note, ottenendo in successione le configurazioni illustrate nelle figg. 7b e 7c, quindi cadono in una tramoggia (51) che le indirizza al successivo confezionamento in scatole di cartone, per la vendita.

L'invenzione è stata descritta secondo una forma preferita di attuazione. Il tecnico esperto del settore potrà trovare altre forme di attuazione, tutte ricadenti nell'ambito di protezione delle rivendicazioni allegate.

Claims

RIVENDICAZIONI 1. Macchina (100) per la realizzazione di bustine filtro (1) per prodotti da infusione, e relativi involucri (2), in cui: •un involucro (2) contiene una o più di dette bustine filtro (1); •dette bustine filtro (1) sono fissate a detti involucri (2) mediante zigrinatura; •l'estrazione di dette bustine filtro (1) da detti involucri (2) avviene mediante lacerazione di detti involucri (2); caratterizzata dal fatto di comprendere: •una prima sezione (10), atta a realizzare detti involucri (2); •una seconda sezione (20), atta a realizzare dette bustine filtro (1); •una terza sezione (30), atta a fissare dette bustine filtro (1) a detti involucri(2); •una quarta sezione (40), atta a piegare su sé stesse dette bustine filtro ed a piegare a libretto gli insiemi bustine filtro (1) -involucro (2).
2. Macchina (100), secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che detta prima sezione (10) comprende: •una bobina (11) sulla quale è avvolto un nastro di carta (12), da cui vengono ricavati detti involucri (2); •una piegatrice rotativa (13) costituita da una coppia di rulli sagomati (13a, 13b), atti ad effettuare una coppia di pieghe (2a, 2b) su detto involucro (2); •una o più coppie di rulli (14a, 14b), atti a schiacciare dette pieghe (2a, 2b); •una fustellatrice (16), atta a realizzare delle incisioni (5, 4a) su detto involucro (2).
3. Macchina (100), secondo la rivendicazione 2, caratterizzata dal fatto di prevedere ulteriormente una coppia di rulli zigrinatori (15a, 15b), atti a fissare dette pieghe (2a, 2b) di detto involucro (2).
4. Macchina (100), secondo la rivendicazione 2, caratterizzata dal fatto che dette incisioni realizzate su detto involucro (2) comprendono delle linee parzialmente pre-tagliate (5), che individuano una coppia di supporti a ponte (3) per dette bustine filtro (1).
5. Macchina (100), secondo la rivendicazione 2, caratterizzata dal fatto che dette incisioni realizzate su detto involucro (2) comprendono delle linee parzialmente pre-tagliate (5) che individuano uno o due supporti (6) per dette bustine filtro (1).
6. Macchina (100), secondo la rivendicazione 2, caratterizzata dal fatto che dette incisioni realizzate su detto involucro (2) comprendono delle linee parzialmente pre-tagliate (5), che individuano un manico (4).
7. Macchina (100), secondo la rivendicazione 2, carat-terizzata dal fatto che dette incisioni realizzate su detto involucro (2) comprendono una marcatura rettilinea (4a), atta a favorire la successiva piegatura longitudinale di detto manico (4).
8. Macchina (100), secondo la rivendicazione 2, caratterizzata dal fatto che detta fustellatrice (16) comprende una coppia di rulli controrotanti (16a, 16b) in modo tale da avere la stessa velocità periferica, su uno di detti rulli essendo posizionate delle lame atte a realizzare dette incisioni (5, 4a) su detto involucro (2).
9. Macchina (100), secondo la rivendicazione 8, caratterizzata dal fatto che detta fustellatrice rotativa (16) è atta a ribaltare detto nastro (12), in modo da poter effettuare delle lavorazioni sulla parte di detto nastro (12) che prima del passaggio attraverso detta fustellatrice rotativa (16), era rivolta verso il basso, detta la fustellatrice rotativa (16) fungendo anche come meccanismo di reverse.
10. Macchina (100), secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che detta terza sezione (30) comprende: •una coppia di rulli zigrinatori (31a, 31b) atti a fissare la parte anteriore (la) di dette bustine filtro (1), al rispettivo supporto (6) dell'involucro (2); •una coppia di rulli troncatori (32a, 32b), atti a sezionare detto nastro di carta (12) per individuare i singoli involucri (2).
11. Macchina (100), secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che detta quarta sezione (40), atta a piegare su se stesse dette bustine filtro ed a piegare a libretto gli insiemi bustine filtro (1) - involucro (2), comprende una puleggia (41), munita di una pluralità di bracci (42), atta ad impostare la piegatura di dette bustine filtro (1), per mezzo di una rotazione sincrona con l'avanzamento di dette bustine filtro (1) e dei rispettivi involucri (2), detta piegatura essendo poi completata da un rullo (43) e, infine, schiacciata da una coppia di rulli (44a, 44b).