ITTO20080712A1 - Macchina per l'applicazione di capsule filettate a contenitori - Google Patents

Description

DESCRIZIONE dell’invenzione industriale dal titolo:

“Macchina per l’applicazione di capsule filettate a contenitori”

TESTO DELLA DESCRIZIONE

La presente invenzione riguarda una macchina per l’applicazione di capsule filettate a contenitori quali ad esempio bottiglie o simili.

Le macchine per l’applicazione di capsule filettate tipicamente comprendono una pluralità di teste avvitatrici disposte secondo una configurazione a giostra. I contenitori da chiudere sono movimentati lungo un percorso circolare in allineamento con le teste avvitatrici. Ciascuna testa avvitatrice ha un mandrino portante un organo di presa delle capsule, che è mobile assialmente lungo un asse di avvitamento e ruotabile intorno a tale asse in sincronismo con il movimento assiale per trasmettere all’organo di presa delle capsule un movimento di avvitamento. Una soluzione largamente utilizzata per trasmettere il movimento verticale ai mandrini delle teste avvitatrici prevede una camma a tamburo stazionaria e impegnata da organi seguicamma delle teste avvitatrici.

Nelle macchine di questo tipo si ha la necessità di regolare la posizione delle teste avvitatrici rispetto ad un piano di scorrimento dei contenitori. Questa regolazione ha lo scopo di variare il punto in cui la capsula si accosta ai contenitori. Viene effettuata nella fase di messa a punto della macchina ed è necessario ricorrere a questo tipo di regolazione quando variano le caratteristiche delle capsule e/o dei contenitori.

Nelle soluzioni note, la struttura che consente di effettuare la regolazione della posizione verticale delle teste avvitatrici rispetto al piano di scorrimento delle bottiglie è solitamente complessa e costosa.

La presente invenzione si prefigge lo scopo di fornire una macchina più semplice ed economica delle macchine di tipo noto, in particolare per quanto riguarda la struttura che consente di effettuare la suddetta regolazione.

Secondo la presente invenzione, tale scopo viene raggiunto da una macchina avente le caratteristiche formanti oggetto delle rivendicazioni.

La presente invenzione verrà ora descritta dettagliatamente con riferimento ai disegni allegati, dati a puro titolo di esempio non limitativo, in cui:

- la figura 1 è una sezione assiale di una macchina secondo la presente invenzione,

- la figura 2 è una sezione assiale della parte indicata dalla freccia II della figura 1,

- la figura 3 è una vista frontale della parte indicata dalla freccia III nella figura 1,

- la figura 4 è una sezione assiale della parte illustrata nella figura 3, e

- la figura 5 è una sezione corrispondente alla figura 2 ed illustrante una variante della presente invenzione.

Con riferimento alla figura 1, con 10 è indicata una macchina per l’applicazione di capsule filettate a contenitori C, come ad esempio bottiglie o simili. La macchina 10 comprende una base stazionaria inferiore 12 includente due piastre orizzontali parallele 14 collegate fra loro da una parete laterale 15.

La base 12 porta un primo albero 16 che si estende verso l’alto dalla base stazionaria 12. l’albero 16 è cavo ed è portato dalla base stazionaria 12 in modo girevole attorno ad un asse verticale 18 per mezzo di un primo gruppo di cuscinetto 20 portato dalla piastra orizzontale superiore 14 della base 12. L’estremità inferiore del primo albero 16 si estende all’interno della base 12 ed è fissata ad un ingranaggio di ingresso 22 azionato da un gruppo motore (non illustrato), direttamente o tramite una cascata di ingranaggi. Il primo albero 16 è girevole rispetto alla base 12 attorno all’asse 18 ed è fisso rispetto alla base 12 in direzione verticale.

La macchina 10 comprende una struttura rotante 24 comprendente una piastra rotante superiore 26 ed una piastra rotante inferiore 28. Le piastre rotanti 26, 28 sono entrambe fisse rispetto al primo albero 16. La piastra rotante superiore 26 è fissata direttamente all’estremità superiore del primo albero 16 mentre la piastra rotante inferiore 28 è fissata alla piastra rotante superiore 26 mediante una pluralità di colonne verticali 30. La piastra rotante superiore 26 porta una pluralità di boccole 32 ad asse verticale disposte in posizione radiale rispetto all’asse di rotazione 18. La piastra rotante inferiore 28 è affacciata ad una guida fissa 34. La piastra rotante inferiore 28 e la guida fissa 34 cooperano fra loro per sostenere i contenitori C da tappare, come illustrato nella figura 1. La piastra rotante inferiore 28 nel funzionamento effettua il trasporto dei contenitori C lungo una traiettoria circolare con il centro sull’asse di rotazione 18. La guida fissa 34 definisce un piano di scorrimento dei contenitori C.

La macchina 10 comprende un secondo albero 36 che si estende all’interno del primo albero 16. Anche il secondo albero 36 è cavo e si estende verso l’alto dalla base stazionaria 12. Il secondo albero 36 sporge verso l’alto oltre l’estremità superiore del primo albero 16. Il secondo albero 36 è rotazionalmente fisso rispetto alla base 12 ed è regolabile rispetto alla base 12 in direzione verticale lungo l’asse 18. L’estremità inferiore del secondo albero 36 impegna in modo scorrevole un manicotto cilindrico 38 fissato alla base stazionaria 12. Una linguetta antirotazione 40 è disposta fra il manicotto 38 ed il secondo albero 36 per impedire la rotazione di quest’ultimo attorno all’asse 18. La linguetta 40 non impedisce i movimenti di scorrimento del secondo albero 36 nella direzione dell’asse 18. Un secondo gruppo di cuscinetto 44 è disposto fra il primo albero 16 ed il secondo albero 36 per supportare in rotazione il primo albero 16 insieme al primo gruppo di cuscinetto 20. Il secondo gruppo di cuscinetto 44 è montato in modo tale da non ostacolare il movimento di regolazione in altezza del secondo albero 36.

Una flangia di supporto superiore 42 è fissata all’estremità superiore del secondo albero 36. La piastra di supporto superiore 42 è solidale al secondo albero 36 a seguito del movimento di regolazione in direzione verticale di quest’ultimo. La piastra di supporto superiore 42 porta la guida stazionaria 34 che coopera insieme alla piastra rotante 28 per supportare i contenitori C da tappare. La guida stazionaria 34 è collegata alla piastra di supporto superiore 42 per mezzo di una prima serie di colonne 46. La guida stazionaria 34 è collegata all’estremità inferiore delle colonne 46 per mezzo di elementi filettati 48 che permettono di regolare la posizione in direzione verticale della guida stazionaria 34 rispetto alle estremità inferiori delle colonne 46.

La piastra di supporto superiore 42 porta una ruota dentata 50 coassiale rispetto all’albero 16. La ruota dentata 50 è collegata alla piastra di supporto superiore 42 per mezzo di una seconda serie di colonne 52.

La piastra di supporto superiore 42 porta inoltre una camma a tamburo 54 avente una scanalatura a camma 56. La camma a tamburo 54 e la ruota dentata 50 sono in posizione fissa rispetto alla piastra di supporto superiore 42 e sono pertanto mobili insieme a quest’ultima al seguito del movimento di regolazione in direzione verticale del secondo albero 36.

Con riferimento alle figure 1, 3 e 4, la macchina 10 comprende una pluralità di teste di avvitatura 58. Ciascuna testa di avvitatura 58 comprende un supporto mobile verticalmente 59 ed un mandrino 62 girevole rispetto al supporto mobile verticalmente 59 attorno ad un asse verticale 62. Il supporto mobile verticalmente 59 comprende un corpo cilindrico 64 avente un’appendice superiore 66 che porta un organo seguicamma 68 che impegna la scanalatura a camma 56 della camma a tamburo 54. Un elemento antirotazione 70 è previsto per impedire la rotazione del corpo 64 attorno all’asse 62. Il mandrino 60 è collegato in modo girevole attorno al corpo 64 mediante cuscinetti 72.

Ciascun mandrino 60 impegna in modo scorrevole una rispettiva boccola 32 portata dalla piastra rotante superiore 26 della struttura rotante 24. Sopra la piastra rotante superiore 26 è collegata, mediante una pluralità di colonne (visibili in parte dietro la testa di avvitatura a sinistra nella figura 1) complessivo) un'altra piastra; tale piastra porta una pluralità di boccole entro le quali scorrono rispettivi corpi 64.

Una ruota dentata 74 è fissata sul mandrino 60 al di sopra della zona che impegna in modo scorrevole la boccola 32. Con riferimento alla figura 1, la ruota dentata 74 di ciascun mandrino 60 impegna una ruota dentata di rinvio 76 montata girevole su un perno 78 portato dalla piastra rotante superiore 26. Ciascuna ruota dentata di rinvio 76 ingrana a sua volta con la ruota dentata fissa 50. La ruota dentata di rinvio 76 è presente nel caso in cui il verso di rotazione della struttura rotante 24 e dei mandrini 60 è discorde. La ruota di rinvio 76 non è presente nel caso in cui tali versi di rotazione sono concordi. In questo caso la ruota dentata fissa 50 ingrana direttamente con la ruota dentata 74.

La ruota dentata 50 può anche essere comandata da un gruppo motoriduttore indipendente (non illustrato) allo scopo di variare il rapporto di trasmissione fra la ruota 50 ed i mandrini 60 in funzione del numero di principi della capsula.

Ciascun mandrino 60 porta alla sua estremità inferiore un gruppo di presa delle capsule 80, includente un gruppo frizione comprensivo di elementi elastici.

Con riferimento alle figure 1 e 2, la macchina 10 comprende un meccanismo 82 per la regolazione in altezza del secondo albero 36 e, conseguentemente, della piastra di supporto superiore 42. Il meccanismo di regolazione 82 comprende un terzo albero 84 coassiale rispetto all’asse di rotazione 18. Il terzo albero 84 si estende all’interno del secondo albero 36. Il terzo albero 84 ha un’estremità inferiore che impegna in modo girevole un foro formato nella piastra inferiore 14 della base stazionaria 12. Il terzo albero 84 appoggia sulla piastra inferiore 14 per mezzo di un cuscinetto reggispinta 86. Il terzo albero 84 è vincolato in direzione verticale alla piastra inferiore 14, per cui esso è libero di ruotare rispetto alla base stazionaria inferiore 12 ma è fisso rispetto a tale base 12 in direzione verticale. Uno stelo filettato 88 è ricavato nell'estremità superiore del terzo albero 84. Lo stelo filettato 88 impegna una boccola filettata 90 fissata alla piastra di supporto superiore 42. L’estremità superiore 92 dello stelo filettato 88 è conformata per l’impegno da parte di una chiave (non illustrata) mediante la quale è possibile comandare la rotazione del terzo albero 84 attorno all’asse di rotazione 18.

Nel funzionamento, il primo albero 16 viene messo in rotazione attorno all’asse 18 tramite un gruppo motore (direttamente o tramite una cascata di ingranaggi) (non illustrato) associato all’ingranaggio di ingresso 22. Durante la rotazione dell’albero 36, le varie teste di avvitatura 58 portate dalla struttura rotante 24 si muovono lungo una traiettoria circolare centrata sull’asse di rotazione 18. A seguito di tale movimento, gli organi di supporto 59 di ciascuna testa di avvitatura 58 si muovono in direzione verticale dall’alto verso il basso e viceversa per effetto della cooperazione con la camma a tamburo 54. Contemporaneamente, il mandrino 60 di ciascuna testa di avvitatura 58 viene azionato in rotazione attorno al proprio asse 62 per effetto del collegamento dentato della ruota dentata 74 con la ruota stazionaria 50. La ruota dentata 74 di ciascun mandrino 60 ha una lunghezza in direzione assiale tale da rimanere in ingranamento rispettivo con la ruota di rinvio 76 in qualunque posizione assiale del mandrino. Il movimento verticale delle teste di avvitatura è sincronizzato al movimento di rotazione dei mandrini 60, per cui i gruppi di presa 80 delle teste di avvitatura 58 sono dotati di un movimento elicoidale di avvitatura. Durante la rotazione attorno all’asse 18, la struttura rotante 24 preleva i contenitori C da tappare e li trasporta lungo una traiettoria circolare. Contemporaneamente, le teste di avvitatura prelevano le capsule mediante i gruppi di presa 80 ed effettuano l’avvitatura delle capsule sui contenitori C. Dopo l’applicazione delle capsule, i contenitori C vengono scaricati su un trasportatore (non illustrato).

Un’operazione di messa a punto preliminare della macchina 10 prima di iniziare un ciclo di lavoro prevede di effettuare la regolazione della distanza fra i gruppi di presa delle capsule 80 ed il piano di scorrimento dei contenitori C, definito dalla piastra rotante inferiore 28 e dall’associata guida fissa 34. Questa regolazione viene effettuata agendo con una chiave sulla porzione di azionamento 92 del terzo albero 84. Facendo ruotare il terzo albero attorno all’asse 18 si comanda il movimento in direzione verticale verso l’alto o verso il basso del secondo albero 36 e, di conseguenza, della piastra di supporto superiore 42. Il movimento di questa piastra modifica la posizione in direzione verticale della camma a tamburo 54. Di conseguenza, con questa regolazione si modifica la posizione verticale delle teste di avvitatura 58. Questo movimento di regolazione modifica anche la posizione della guida fissa 34, dato che quest’ultima è collegata alla piastra di supporto superiore 42 per mezzo delle colonne 46. Dopo aver regolato la posizione delle teste di avvitatura 58 agendo sulla porzione di azionamento 92 è necessario riallineare la guida fissa 34 alla piastra rotante 28 agendo sugli organi filettati 48 che collegano la guida fissa 34 alle colonne 46.

Questa regolazione è necessaria ogni volta che la macchina deve operare su contenitori e capsule di tipo diverso, per adattare la corsa di avvitatura al tipo di capsule e contenitori. Il movimento di regolazione in direzione verticale della piastra di supporto superiore 42 permette anche di variare il carico degli elementi elastici dei gruppi di presa 80 che applicano la forza assiale sulle capsule durante il movimento di avvitatura.

La struttura della macchina 10 secondo la presente invenzione è particolarmente semplice ed economica, in particolare per quanto riguarda il meccanismo di regolazione 82.

Nella figura 5 è illustrata una variante ulteriormente semplificata del meccanismo di regolazione 82. I particolari corrispondenti a quelli precedentemente descritti sono indicati con gli stessi riferimenti numerici. In questa variante, il meccanismo di regolazione 82 comprende un perno 94 avente uno stelo filettato 96 che impegna una boccola filettata 98 fissata alla piastra orizzontale inferiore 14 della base stazionaria 12. L’estremità inferiore dello stelo filettato 96 ha una porzione di azionamento 100 azionabile mediante una chiave. L’estremità superiore del perno 94 impegna in modo girevole un foro formato in un elemento 102 fissato all’estremità inferiore del secondo albero 36. Un cuscinetto reggispinta 104 è disposto fra l’elemento 102 ed uno spallamento 106 del perno 94. Per regolare la posizione verticale della piastra di supporto superiore 42 si agisce mediante una chiave sulla porzione di azionamento 100, mettendo in rotazione il perno 96. La rotazione del perno 96 produce il movimento in direzione verticale verso l’alto o verso il basso del secondo albero 36.

Naturalmente, fermo restando il principio dell’invenzione, i particolari di costruzione e le forme di realizzazione potranno essere ampiamente variati rispetto a quanto descritto ed illustrato senza per questo uscire dall’ambito dell’invenzione così come definita nelle rivendicazioni che seguono.

Claims (5)

1. RIVENDICAZIONI 1. Macchina per l’applicazione di capsule filettate a contenitori (C), comprendente: - una base stazionaria inferiore (12), - un primo albero (16) che si estende verso l’alto dalla base stazionaria inferiore (12), il primo albero (16) essendo girevole rispetto alla base (12) attorno ad un asse verticale (18) ed essendo assialmente fisso in direzione verticale rispetto alla base (12), - una struttura rotante (24) fissata ad un’estremità superiore del primo albero (16) ed atta a trasportare i contenitori da tappare (C) lungo una traiettoria circolare, - un secondo albero (36) che si estende verso l’alto dalla base stazionaria (12), il secondo albero (36) essendo rotazionalmente fisso rispetto alla base (12) ed essendo regolabile in direzione verticale rispetto alla base stazionaria (12), in cui il secondo albero (36) si estende verso l’alto oltre l’estremità superiore del primo albero (16), - una piastra di supporto superiore (42) fissata all’estremità superiore del secondo albero (36) portante una camma a tamburo (54), - una pluralità di teste avvitatrici (58) portate dalla struttura rotante (24), ciascuna testa avvitatrice (58) comprendendo un supporto mobile verticalmente (59) che impegna detta camma a tamburo (54) ed un mandrino (60) portato in modo girevole dal rispettivo supporto mobile verticalmente (59), ciascun mandrino (60) portando alla sua estremità inferiore un gruppo di presa delle capsule (80) dotato di un movimento di avvitatura, e - un dispositivo di regolazione (82) atto a regolare la posizione verticale del secondo albero (36) rispetto alla base stazionaria (12).
2. 2. Macchina secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che il meccanismo di regolazione (82) comprende un terzo albero (84) girevole attorno a detto asse di rotazione (18) e fisso in direzione verticale rispetto a detta base stazionaria (12), in cui un elemento filettato (88) è fissato ad un’estremità di detto terzo albero (84), detto elemento filettato (88) impegnando una madrevite (90) fissata a detta piastra di supporto superiore (42).
3. 3. Macchina secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che detto meccanismo di regolazione (82) comprende un perno girevole (94) avente uno stelo filettato (96) che impegna una madrevite (98) fissata a detta base stazionaria inferiore (12), detto perno girevole (94) impegnando in modo girevole un elemento (102) fissato ad un’estremità inferiore di detto secondo albero (36).
4. 4. Macchina secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che la piastra di supporto superiore (42) porta una ruota dentata stazionaria (50) che coopera con una pluralità di ruote dentate (74) fisse rispetto a detti mandrini (60).
5. 5. Macchina secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che la struttura rotante (24) comprende almeno una piastra rotante superiore (26) fissata all’estremità superiore del primo albero (16) e portante una pluralità di boccole di guida (32) impegnate in modo liberamente scorrevole e girevole da rispettivi mandrini (60).