ITRM990097A1 - Apparato di taglio rotante per flaconi di materiale plastico per impianti di produzione industriale. - Google Patents

Description

Descrizione dell'invenzione industriale dal titolo: APPARATO DI TAGLIO ROTANTE PER FLACONI DI MATERIALE PLASTICO PER IMPIANTI DI PRODUZIONE INDUSTRIALE;

La presente invenzione riguarda la produzione industriale di flaconi in materiale plastico, in particolare la lavorazione che viene fatta sulla parte superiore dove si avvita il tappo.

Attualmente, i flaconi prodotti tramite termosoffiatura presentano una completa chiusura del collo, che non permette l'immediato utilizzo dei flaconi sulla linea di riempimento.

Fino ad oggi sono stati utilizzati impianti di produzione e di lavorazione a funzionamento passopasso, nei quali il taglio dell'estremità chiusa del flacone avviene mediante lame "a ghigliottina".

Questo tipo di soluzione presenta una serie di problemi ed inconvenienti.

Un primo svantaggio della tecnica nota suddetta, è dato dal fatto che il taglio del tappo mediante lame a ghigliottina provoca una deformazione plastica da schiacciamento che ovalizza la sezione corrispondente all'estremità del flacone dove si avvita il tappo.

Un secondo svantaggio deriva dal fatto che tale ovalizzazione richiede una ulteriore lavorazione di intestatura e di alesaggio mediante fresatura al fine di ripristinare la circolarità della sezione del collo. A tale proposito è importante osservare che, a causa di detto schiacciamento, la fresatura non agisce omogeneamente su tutta la circonferenza dell'apertura comportando uno spessore variabile del materiale in corrispondenza della estremità filettata. Ciò causa problemi di tenuta del tappo non trascurabili .

Un terzo svantaggio della tecnica nota, è dato dal fatto che la fresatura/alesaggio genera dei trucioli che si depositano anche all'interno dei flaconi, richiedendo pertanto una successiva fase di pulizia mediante soffiaggio.

La Richiedente ha effettuato uno studio ad ampio raggio sulle possibili configurazioni ottimali per ottenere una lavorazione rapida, efficiente e che ovviasse ai problemi suddetti.

Da tale analisi, è emerso che il sistema di lavorazione più vantaggioso è da ritenersi quello che prevede un posizionamento orizzontale dei flaconi su transfer passo passo.

Infatti, il sistema di transfer a due flaconi orizzontali in lavorazione simultanea è da ritenersi ottimale, in quanto consente di avere una buona produttività oraria pur mantenendo velocità di lavoro relativamente basse, dell'ordine di 40÷50 passi al minuto. Ciò garantisce un elevato grado di sicurezza e minori sollecitazioni di fatica per le macchine.

E' pertanto un primo scopo del trovato fornire un apparato di taglio che non deformi nè ovalizzi l'estremità del flacone.

Un secondo scopo dell'invenzione è di fornire un apparato in grado di eliminare la necessità di effettuare operazioni di fresatura ed intestatura sulla estremità tagliata del flacone.

Un terzo scopo del trovato è di fornire un apparato di taglio che elimini la presenza di trucioli all'interno del flacone.

Un quarto scopo dell'invenzione, è di fornire un apparato che sia direttamente applicabile agli impianti di produzione industriale esistenti.

Tutti gli scopi sopra indicati sono stati raggiunti dalla Richiedente realizzando una macchina in grado di eseguire il taglio del collo dei flaconi tramite un sistema di lame rotanti, disposte su un piano ortogonale al flacone e che agiscono uniformemente e tangenzialmente attorno ad esso.

Dette lame agiscono contemporaneamente e sotto una continua aspirazione per asportare immediatamente la parte tagliata.

E' utile osservare che il taglio ottenuto con detti coltelli o lame rotanti, elimina totalmente le deformazioni e limita il processo di fresatura ai soli casi in cui siano presenti eventuali irregolarità interne del collo del flacone derivanti dalla termosoffiatura.

Particolare attenzione è stata posta nella realizzazione di una macchina secondo l'invenzione che sia in ogni caso applicabile agli attuali impianti di produzione come stazione di taglio collocata sulla linea di avanzamento dei flaconi.

Una migliore comprensione dell'invenzione si avrà con la seguente descrizione e con riferimento ai disegni allegati che illustrano, a solo titolo esemplificativo e non già limitativo, una preferita forma realizzativa.

Nei disegni:

la figura 1 è una vista laterale in sezione verticale del trovato installato vicino ad un impianto di produzione;

la figura 2 è una vista laterale in sezione assiale di un particolare relativo all'apparato di taglio;

le figure 3 e 4 mostrano il montaggio dei coltelli di taglio;

la figura 5 mostra un particolare della molla di ritorno dei coltelli;

la figura 6 mostra tre viste di uno dei coltelli ;

la figura 7 è una sezione verticale che mostra il sistema di trasmissione del moto rotatorio ai coltelli;

le figure 8 e 9 mostrano una vista in elevazione ed in pianta del sistema di leve e camme per trasmettere il moto di avanzamento e di taglio ai coltelli; e

la figura 10 è una vista in pianta dall'alto di una coppia di apparati secondo il trovato installati uno accanto all'altro.

La presente invenzione, consiste essenzialmente in una macchina 1 dotata di un nuovo apparato di taglio 2 che effettua l'asportazione del tappo dal flacone già smatarozzato, senza deformare la zona di taglio e senza spostare il flacone dalla linea di avanzamento.

Più specificatamente e con riferimento alle figure, detta macchina 1 comprende una struttura portante rigida che sostiene un apparato di taglio 2 a coltelli rotanti, un motore 3 che fornisce il movimento di rotazione a questi ultimi, una pinza di presa 15 del flacone azionata da un attuatore 5, un dispositivo desmodromico 4 a camme e bilancieri per la movimentazione di avanzamento e di taglio dei coltelli rotanti 2, una presa di forza meccanica 6 dall'impianto di produzione 7 dei flaconi per fornire a detto dispositivo desmodromico 4 un moto costantemente sincronizzato con quello dell'impianto stesso.

I coltelli 8 rotanti, mostrati nelle figure da 2 a 6, sono vincolati ai rispettivi supporti 9 in modo da giacere esternamente al flacone 10, su un unico piano ortogonale all'asse del collo del flacone stesso.

Nell'esempio realizzativo illustrato, detti coltelli rotanti 8 sono tre e sono imperniati su rispettivi perni 11, paralleli ed equidistanti dall'asse 12 del collo del flacone 10, disposti a 120° su un disco porta-coltelli 13 che è solidale e concentrico all'albero cavo 14 rotante ed assialmente scorrevole della macchina 1.

Detto asse 12 coincide con 1'asse di rotazione dell'albero cavo 14, attorno al quale i coltelli 8 ruotano ininterrottamente durante il funzionamento della macchina 1.

La posizione dei tre coltelli prima del taglio è sostanzialmente tangenziale al collo del flacone e il movimento di taglio, dato dal brandeggio dei coltelli 8 rispetto ai propri perni 11, determina la penetrazione dei loro taglienti nel collo del flacone 10, che è mantenuto fermo dalla pinza di presa 15.

E' importante osservare che il piatto portacoltelli 13 si muove solidalmente all'albero cavo 14 lungo il proprio asse 12, per portare i coltelli 8 stessi dalla posizione di riposo a quella di taglio e viceversa .

In altre parole, l'operazione di taglio avviene secondo le seguenti fasi:

A.serraggio del collo del flacone 10 mediante la pinza di presa 15;

B.avanzamento del disco rotante 13 porta-coltelli dalla posizione di riposo a quella di taglio; C.applicazione del movimento di taglio ai coltelli rotanti 8 e immediato riposizionamento nella loro ubicazione iniziale;

D.arretramento del disco rotante 13 porta-coltelli dalla posizione di taglio a quella di riposo; E.rilascio del flacone 10 da parte della pinza di presa 15.

A questo punto, il flacone 10 tagliato viene spostato alla stazione successiva mentre il flacone successivo viene posto in corrispondenza della macchina di taglio 1.

Secondo una ulteriore caratteristica peculiare del trovato, la parte del flacone 10 che è stata tagliata dai coltelli 8 nella suddetta fase "C" viene aspirata all'interno dell'albero cavo 14 ed espulsa tramite il collettore di aspirazione 16 al quale è collegato un opportuno aspiratore (non mostrato).

Con particolare riferimento alla figura 7, si noti che il continuo movimento rotatorio dell'albero cavo 14 e del disco 13 porta-coltelli ad esso solidale, viene preferibilmente fornito da un motore elettrico 3 che fa ruotare un albero scanalato 17, parallelo al suddetto albero cavo 14, sul quale scorre assialmente una puleggia 18.

Quest'ultima segue gli spostamenti assiali della corrispondente puleggia 19 calettata sull'albero cavo 14 in modo da garantire la continuità della trasmissione del moto di rotazione.

Il moto di spostamento assiale dell'albero cavo 14, per portare i coltelli 8 dalla posizione di riposo a quella di taglio e viceversa, è determinato dall'azionamento di una prima coppia di leve 20 che si impegnano con un cam follower 21 calettato sull'albero cavo 14. Detta coppia di leve 20 è mossa da un organo desmodromico 22 comprendente una coppia di ruote scanalate con profilo a camma 22A.

In maniera del tutto analoga, viene imposto il movimento di taglio ai coltelli 8: l'alberino 11 sul quale ruota ciascun coltello, viene fatto ruotare da una leva 23 alla cui estremità è situata una piccola ruota 24, atta a percorrere la superficie inclinata del corrispondente cuneo rotante di azionamento 25. Detti cunei 25 ruotano solidalmente ai coltelli e scorrono assialmente e simultaneamente lungo l'albero cavo 14, in modo che sollevando le corrispondenti ruote 24 i tre coltelli 8 effettuino il taglio del tappo del flacone 10.

Lo spostamento assiale di detti cunei 25 è comandato da rispettivi cam follower 25A mossi da una seconda coppia di leve 27 e di aste 26 azionate da una seconda coppia di ruote scanalate con profilo a camma 22B, anch'esse comprese nel suddetto organo desmodromico 22.

Il movimento di ritorno dei coltelli viene comandato in modo automatico dalla forza di contrasto esercitata da un'apposita molla M contro l'estremità della leva 23 opposta a quella dove è collocata la ruota 24. Come mostrato in figura 5, detta molla M agisce sulla leva 23 mediante un'asticciola 23B.

L'albero su cui sono calettate le ruote scanalate dell'organo desmodromico 22 è mosso dalla già menzionata presa di forza meccanica 6 che garantisce la sincronizzazione dell'apparato di taglio con il movimento dell'impianto di produzione dei flaconi 10.

Secondo una ulteriore caratteristica peculiare del trovato, per ridurre gli attriti l'albero cavo 14 scorre dentro un manicotto rotante 28, in modo che l'unico movimento relativo tra l'albero 14 e il manicotto 28 sia quello di scorrimento assiale. A tale scopo il manicotto rotante 28 è mantenuto in rotazione sincrona con l'albero cavo 14 mediante una ulteriore puleggia 29 calettata sull'albero scanalato 17, la quale trasmette il moto ad una corrispondente puleggia 29A coassiale e solidale al manicotto 28 stesso.

Nella preferita forma realizzativa che si descrive, le trasmissioni del moto rotatorio avvengono tramite pulegge e cinghie dentate, mentre gli spostamenti assiali di taglio comandati dall'apparato desmodromico mediante le scanalature a camma 22A e 22B vengono effettuati tramite aste e leve che si impegnano con i rispettivi cam follower e con le corrispondenti ruote scanalate preferibilmente per mezzo di cuscinetti a rotolamento.

La presente invenzione è stata descritta ed illustrata in una sua preferita forma realizzativa, ma è chiaro che qualunque tecnico esperto del ramo potrà apportarvi modifiche e/o sostituzioni funzionalmente equivalenti senza peraltro uscire dall'ambito di tutela della presente privativa industriale .

Una possibile variante, ad esempio, potrebbe riguardare la movimentazione degli spostamenti di taglio e/o di avanzamento, che in alternativa alla presa di forza meccanica potrebbe essere fornita da attuatori elettrici, meccanici, pneumatici, ecc. controllati da micro-switches, da sensori di fondocorsa e di posizionamento, da fotocellule, e così via.

Ancora una possibile variante potrebbe riguardare il posizionamento dei flaconi nell'impianto di produzione, che ad esempio potrebbe essere verticale anziché orizzontale. In questo caso, l'intero apparato di taglio deve essere posizionato verticalmente .

Claims (20)

1. RIVENDICAZIONI : 1. Stazione di taglio per flaconi (10) di materiale plastico per impianti di produzione industriale, caratterizzata dal fatto di comprendere una macchina (1) atta a tagliare il tappo dei flaconi mediante più coltelli tangenziali rotanti, disposti su un piano ortogonale al collo del flacone (10) al quale deve essere asportato il tappo e distribuiti uniformemente attorno ad esso, e che agiscono contemporaneamente e sotto una continua aspirazione per asportare immediatamente il tappo tagliato; detta macchina (1) essendo applicabile agli attuali impianti di produzione come stazione di taglio collocata sulla linea di avanzamento dei flaconi.
2. 2. Stazione di taglio per flaconi dì materiale plastico secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che detta macchina (1) è dotata di un apparato di taglio rotante (2) che effettua l'asportazione del tappo dal flacone (10), già smatarozzato, senza deformare la zona di taglio e senza spostare il flacone dalla linea di avanzamento.
3. 3. Stazione di taglio per flaconi di materiale plastico secondo le rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che detta macchina (1) comprende una struttura portante rigida sulla quale sono fissati rispettivamente: l'apparato di taglio (2) a coltelli rotanti, un motore (3) che fornisce il movimento di rotazione a questi ultimi, una pinza di presa o serraggio (15) del flacone (10) azionata da un attuatore (5), un dispositivo desmodromico (4) a camme e leve per la movimentazione di avanzamento e di taglio dei coltelli rotanti (2), una presa di forza meccanica (6) dall'impianto di produzione (7) dei flaconi (10) per fornire a detto dispositivo desmodromico (4) un moto costantemente sincronizzato con quello dell'impianto (7) stesso.
4. 4 . Stazione di taglio per flaconi di materiale plastico secondo le rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che detti coltelli (8) rotanti sono vincolati a dei rispettivi supporti (9) in modo da giacere, esternamente al flacone (10), su un unico piano ortogonale all'asse del collo del flacone stesso.
5. 5. Stazione di taglio per flaconi di materiale plastico di cui alla rivendicazione 4, caratterizzata dal fatto che detti coltelli rotanti (8) sono tre e sono imperniati su altrettanti perni (11), paralleli ed equidistanti dall'asse (12) del collo del flacone (10), disposti a 120° su un disco porta-coltelli (13) che è solidale e concentrico ad un albero cavo (14) rotante ed assialmente scorrevole della macchina (Indetto asse (12) coincidendo con l'asse di rotazione dell'albero cavo (14), attorno al quale i coltelli (8) ruotano ininterrottamente durante il funzionamento della macchina (1) stessa.
6. 6. Stazione di taglio per flaconi di materiale plastico secondo la rivendicazione 5, caratterizzata dal fatto che la posizione dei coltelli (8) prima del taglio è sostanzialmente tangenziale al collo del flacone (10) e il movimento di taglio, dato dalla ulteriore rotazione dei coltelli (8) rispetto ai propri perni (11), determina la penetrazione della loro estremità tagliente nel collo del flacone (10), che è mantenuto fermo dalla pinza di serraggio (15).
7. 7. Stazione di taglio per flaconi di materiale plastico secondo le rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che il piatto porta-coltelli (13) si muove solidalmente all'albero cavo (14) lungo il proprio asse (12), per portare i coltelli (8) dalla posizione di sostituzione del flacone a quella di taglio e viceversa.
8. 8. Stazione di taglio per flaconi di materiale plastico secondo le rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che l'unico movimento dei flaconi (10) è quello di spostamento passo-passo, e la presa su di essi da parte dell'impianto di produzione (7) non viene mai rilasciata.
9. 9. Stazione di taglio per flaconi di materiale plastico secondo le rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che per effettuare il taglio del tappo del flacone (10), svolge le seguenti fasi di lavorazione: A.serraggio del collo del flacone (10) mediante la pinza di presa (15); B.avanzamento del disco rotante (13) portacoltelli dalla posizione di riposo a quella di taglio; C.applicazione del movimento di taglio ai coltelli rotanti (8) e immediato riposizionamento nella loro ubicazione iniziale; D.arretramento del disco rotante (13) portacoltelli dalla posizione di taglio a quella di riposo; E.rilascio del flacone (10) da parte della pinza di presa (15).
10. 10. Stazione di taglio per flaconi di materiale plastico secondo le rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che il tappo del flacone (10), che è stato tagliato dai coltelli (8), viene aspirato all'interno dell'albero cavo (14) ed espulso tramite un collettore di aspirazione (16) al quale è collegato un aspiratore di tipo noto.
11. 11. Stazione di taglio per flaconi di materiale plastico secondo le rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che il continuo movimento rotatorio dell'albero cavo (14) e del disco (13) porta-coltelli ad esso solidale, viene fornito da un motore elettrico (3) che fa ruotare un albero scanalato (17), parallelo al suddetto albero cavo (14), sul quale scorre assialmente una puleggia (18).
12. 12. Stazione di taglio per flaconi di materiale plastico di cui alla rivendicazione 11, caratterizzata dal fatto che detta puleggia (18) segue gli spostamenti assiali di una corrispondente puleggia (19) calettata sull'albero cavo (14) in modo da garantire la continuità della trasmissione del moto di rotazione.
13. 13. Stazione di taglio per flaconi di materiale plastico secondo le rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che il moto di spostamento assiale dell'albero cavo (14), per portare i coltelli (8) dalla posizione di riposo a quella di taglio e viceversa, è determinato dall'azionamento di una prima coppia di leve (20) che si impegna con un cam follovier (21) solidale all'albero cavo (14); detta coppia di leve (20) essendo mossa da un organo desmodromico (22) comprendente una ruota scanalata con un opportuno profilo a camma (22A, 22B) per ciascuna leva (20, 27).
14. 14 . Stazione di taglio per flaconi di materiale plastico secondo le rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che detto organo desmodromico impone anche il movimento di taglio ai coltelli (8): l'alberino (11) sul quale ruota ciascun coltello, viene fatto ruotare da una leva (23) alla cui estremità è situata una piccola ruota (24), atta a percorrere la superficie inclinata di un corrispondente cuneo rotante di azionamento (25); ciascuno di questi cunei (25) ruotando solidalmente ai coltelli e scorrendo assialmente e simultaneamente lungo l'albero cavo (14), in modo che sollevando le corrispondenti ruote (24) i tre coltelli (8) effettuino il taglio del flacone (10).
15. 15. Stazione di taglio per flaconi di materiale plastico di cui alla rivendicazione 14, caratterizzata dal fatto che lo spostamento assiale di detti cunei (25) è comandato da appositi cam follower (25A) mossi da una seconda coppia di bilancieri (27) e di aste (26) azionati da opportune ruote scanalate con profilo a camma (22B), anch'esse comprese nel suddetto organo desmodromico (22); quest'ultimo essendo mosso da detta presa di forza meccanica (6) che garantisce la sincronizzazione dell'apparato di taglio con il movimento dell'impianto di produzione dei flaconi (10).
16. 16. Stazione di taglio per flaconi di materiale plastico secondo le rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che il movimento di ritorno dei coltelli (8) è determinato da rispettive molle (M) che agiscono sulle corrispondenti leve di azionamento (23).
17. 17. Stazione di taglio per flaconi di materiale plastico secondo le rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che, al fine di ridurre gli attriti, l'albero cavo (14) scorre dentro un manicotto rotante (28), in modo che l'unico movimento relativo tra albero (14) e manicotto (28) sia quello assiale; a tale scopo il manicotto rotante (28) essendo mantenuto in rotazione sincrona con l'albero cavo (14) mediante una ulteriore puleggia (29) calettata sull'albero scanalato (17), la quale trasmette il moto ad una corrispondente puleggia (29A) coassiale e solidale al manicotto (28) stesso.
18. 18. Stazione di taglio per flaconi di materiale plastico secondo le rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che le trasmissioni del moto rotatorio avvengono tramite pulegge e cinghie dentate, mentre gli spostamenti assiali di taglio comandati dall'apparato desmodromico (22 ) vengono effettuati tramite aste e leve che si impegnano con i rispettivi cam follower e/o con le corrispondenti ruote scanalate con profili a camma (22A, 22B) per mezzo di cuscinetti a rotolamento.
19. 19. Stazione di taglio per flaconi di materiale plastico secondo le rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che in alternativa alla presa di forza meccanica (6), la movimentazione degli spostamenti di taglio e/o di avanzamento viene fornita da attuatori elettrici, e/o meccanici, e/o pneumatici, ecc. controllati da micro-switches, e/o da sensori di fondocorsa e di posizionamento, e/o da fotocellule, e così via.
20. 20. Stazione di taglio per flaconi (10) di materiale plastico per impianti di produzione industriale, come sostanzialmente descritta, illustrata e rivendicata nella presente descrizione e nei disegni allegati.