ITMI930903A1 - Macchina impacchettatrice a struttura migliorata, in particolare per prodotti impilati o di costa, ad esempio biscotti. - Google Patents

Description

"Macchina impacchettatrice a struttura migliorata, in particolare per prodotti impilati o di costa, ad esempio biscotti"

Nella tecnica nota sono ben conosciute macchine impacchettatrici nelle quali materiale in foglio viene avvolto attorno al prodotto da confezionare. In tali macchine ? necessaria una pluralit? di movimenti sincronizzati per muovere i prodotti, avvolgerli ed evacuare il pacchetto ottenuto. Nelle macchine di tecnica nota i movimenti sono ottenuti per mezzo di insiemi di camme, il cui profilo determina il movimento di associati elementi spintori, trasferitori, ecc. che eseguono le operazioni previste.

L'utilizzo di un elevato numero di camme comporta per? svariati svantaggi. Innanzitutto, la conplessit? di realizzazione della macchina ? notevole e quindi il costo finale ? alquanto elevato. Inoltre, l'inevitabile usura delle camme porta a malfunzionamenti e alla necessit? di periodici controlli e sostituzioni.

Per tali motivi le camme comportano grosse difficolt? realizzative, specialmente per gestire i movimenti pi? critici lungo la linea di movimentazione dei prodotti nella macchina, ?mpi movimenti da eseguire ad elevate velocit? portano a problemi di inseguimento delle camme risolvibili solo impiegando gruppi di camme e controcamme eccessivamente sofisticati e complessi.

Da tutto ci? deriva che le note macchine di ?mpacchettamento sono costose sia per quanto riguarda la realizzazione, sia per quanto riguarda la loro manutenzione e mantenimento in perfetta efficienza.

Scopo generale della presente invenzione ? ovviare agli inconvenienti sopra menzionati fornendo una macchina impacchettatrice con innovativi cinematismi di movimentazione del prodotto almeno nei punti pi? critici.

In vista di tale scopo si ? pensato di realizzare, secondo l'invenzione, una macchina per 1'?mpacchettamento di prodotti sequenzialmente alimentati ad una sua stazione di ?mpacchettamento, comprendente mezzi di carico comprendenti uno spintore spingente un prodotto su un suo lato posteriore per inserirlo fra pinze in una posizione di carico, fra prodotto e pinze in posizione di carico essendo posto un foglio di incarto spinto dal prodotto stesso ad avvolgersi su tre lati di esso quando il prodotto ? spinto fra le pinze, le pinze essendo radialmente supportate da una testa rotante di trasporto di esse dalla posizione di carico ad una posizione prossima a mezzi di scarico del prodotto dalle pinze, i mezzi di scarico prelevando il prodotto dalle pinze per il suo avvio verso una linea di uscita dalla macchina, caratterizzata dal fatto che i mezzi di carico comprendono una coppia di quadrilateri articolati fra loro paralleli, ciascuno formato da una manovella motorizzata, una biella ed un bilancere fra loro imperniati, le bielle prolungandosi oltre 1'impem iamento con i rispettivi bilanceri per individuare estremit? fra loro connesse a perno da un elemento il quale a sua volta supporta in modo rigido lo spintore esteso in un piano perpendicolare alla direzione di inserzione dei prodotti fra le pinze, alla rotazione sincrona delle manovelle lo spintore muovendosi parallelo a se stesso secondo una traiettoria chiusa avente un tratto sostanzialmente rettilineo di spinta del prodotto verso e fra le pinze in posizione di carico e un tratto di ritorno arcuato.

Per rendere pi? chiara la spiegazione dei principi innovativi della presente invenzione ed i suoi vantaggi rispetto alla tecnica nota si descriver? di seguito, con l'aiuto dei disegni allegati, una possibile realizzazione esemplificativa applicante tali principi. Nei disegni:

-figura 1 rappresenta ima vista in prospettiva schematica di una macchina secondo l'invenzione;

-figura 2 rappresenta una vista in alzata laterale, schematica e parziale del cinematismo di movimentazione del prodotto da impacchettare ;

-figura 3 rappresenta una vista schematica ingrandita di un particolare di funzionamento del dispositivo di figura 2;

-figura 4 rappresenta una vista schematica ingrandita di una sezione presa lungo la linea IV-IV di figura 3.

Con riferimento alle figure, in figura 1 ? schematicamente mostrata una macchina incartatrice secondo l?invenzione, indicata genericamente con 10. Tale macchina ? servita da una nota linea di arrivo dei prodotti da incartare, schematicamente rappresentata in 11 come un nastro trasportatore. Questo nastro pu? essere disposto inlinea o ad angolo retto a seconda delle esigenze e pu? essere dotato di un noto dispositivo a "botola" (non mostrato) per eliminare automaticamente ranghi di prodotti non completi. Una nota linea di prelievo dei pacchetti realizzati ? analogamente rappresentata schematicamente in 12. Esemplificativamente la macchina mostrata pu? essere impiegata per impacchettare prodotti impilati o di costa, ad esempio biscotti sovrapposti.

I prodotti 13 gi? impilati o di costa, arrivano sequenzialmente lungo la linea di trasporto 11 per giungere in una posizione di prelievo 14. Un dispositivo o testa confezionatrice 15, innovativamente realizzato secondo i principi dell'invenzione, riceve i prodotti e ne esegue 1'avvolgimento in fogli (ad esempio, di cart a paraffinata, polipropilene, film plastico termosaldante , accoppiati carta-alluminio o altro materiale flessibile adatto) tagliati a misura da una taglierina 16 alimentata con un nastro continuo 17 in svolgimento da una bobina 18. Eventualmente, una seconda bobina 19 pu? costituire scorta ed essere giuntata, automaticamente e senza fermare la macchina, alla coda del nastro 17 quando la bobina 18 giunge al termine, cerne noto nel campo. Il nastro 17 passa in corrispondenza di un sensore a fotocellula 20 che rileva riferimenti stampati sul nastro stesso, cos? da mantenere i tagli in sincrono con eventuali scritte o disegni presenti sul nastro.

Come sar? spiegato in seguito, la testa 15 provvede ad avvolgere i fogli sui lati del prodotto. Un secando dispositivo di movimentazione 21, anch'esso applicante i principi della presente invenzione, preleva i prodotti cos? parzialmente confezionati e li muove verso l?uscita della macchina, (eventualmente, se necessario, attraversando stazione di piegatura e saldatura definitiva dell'incarto).

In figura 2 ? mostrata schematicamente la testa di confezionamento 15, la quale comprende un parte a bracci 23 rotante con moto intermittente per muovere di moto circolare coppie di pinze 24 disposte sostanzialmente radiali. La parte rotante ha una posizione di carico 25 ed una opposta posizione di scarico 26, nelle quali alternativamente le coppie di pinze vengono a disporsi orizzontali con pinze sovrapposte. La posizione di carico ? prossima all'arresto di compattamento 14. Innovativi primi mezzi di trasferimento 27 trasferiscono il prodotto 28, dal nastro di arrivo alla pinza presente nella posizione di carico (definendo qui come prodotto, una pila di singoli prodotti impilati o un rango di prodotti di costa).

I mezzi di trasferimento 27 comprendono uno spintore 30 e un controspintore 31, disposti su opposti lati del prodotto 28, ciascuno azionato per accompagnare il prodotto dentro la coppia di pinze nella posizione di carico 25.

Una estremit? libera o foglio 29 del nastro 17 ? lasciato pendere fra il prodotto e le pinze nella posizione di carie?. In tale modo il foglio ? trascinato dal prodotto spinto nelle pinze e si avvolge su tre lati di esso.

Per facilitare 11ingresso dei prodotti nelle pinze almeno un elemento delle pinze pu? essere mobile per allontanarsi dall'altro contro l'azione di molle di chiusura della pinza. Una volta inserito il prodotto fra le pinze in posizione di carico, la testa 23 ruota di una posizione per portare in posizione di carico la coppia di pinze successive. Il ciclo di carico di un nuovo prodotto pu? cos? iniziare.

Come visibile in figura 2, nel movimento delle pinze dalla posizione di carico a quella di scarico 1'estremit? radialmente pi? esterna delle pinze passa in corrispondenza di una stazione di saldatura 49 la quale salda i due lembi del foglio di incarto sporgenti radialmente dalla pinza.

I prodotti giungono cos? alla posizione di scarico con l'incarto aperto solo su due opposte estremit? laterali.

II secondo dispositivo di movimentazione o estrattore 21 preleva quindi il prodotto incartato per avviarlo lungo un percorso di evacuazione comprendente mezzi di piegatura dei due lati dell'incarto ancora aperti ed eventualmente mezzi 22, di saldatura delle pieghe.

Come si vede in figura 2, il dispositivo di movimentazione 27 comprende una coppia di quadrilateri articolati. In particolare, la struttura articolata comprende per ciascun quadrilatero della coppia un elemento di manovella 32, rotante attorno ad un relativo asse motorizzato 33, e un elemento di bilancere 34 imperniato secondo un asse 35. Manovella e bilancere sono interconnessi da una biella 36. Le due bielle 36, fra loro parallele, si prolungano per avere estremit? libere di supporto a perno di un elemento di connessione 44 il quale a sua volta supporta in modo rigido un sostegno 37 di supporto allo spintore 30 in una posizione esterna ai punti di imperniamento delle bielle. In tale modo, al movimento sincrono delle manovelle 32 lo spintore si muover? sempre parallelo a se stesso. Come si vede bene in figura 1, lo spintore ha una forma a paletta adatta a spingere una pila di prodotti verso le pinze. Il movimento dello spintore parallelo alla estensione della paletta fa s? che sia mantenuto il perfetto impilamento dei prodotti della pila durante la spinta.

Il controspintore 31 ? mobile per mezzo di un leveraggio a camma 43. In particolare, il leveraggio 43 comprende una camma motorizzata 42, la quale muove un inseguitore 41 supportato da una leva 40 imperniata in 39. La leva 40 ha estranit? libera connessa ad un manovellismo 50 imperniato in 51 per muovere un braccio 38, supportante solidalmente il controspintore 31.

In figura 3 sono mostrate le traiettorie, indicate rispettivamente con 45 e 46, di spintore e controspintore. Grazie alla forma e al dimensionamento della struttura articolata lo spintore si muove lungo una traiettoria chiusa 45 avente un primo tratto di andata sostanzialmente rettilineo e parallelo alla pinze nella posizione di carico. Durante la percorrenza del tratto rettilineo la accelerazione ? molto ridotta, cos? che la pila 28 ? spinta fra le pinze senza subire danni. Nel suo movimento verso le pinze il prodotto 28 ? spinto perpendicolarmente contro un foglio 29 tagliato dalla taglierina 16. Il foglio 29 pendente dalla taglierina si ripiega cos? su tre lati del prodotto come mostrato nella figura 3 e viene trascinato nelle pinze dal prodotto stesso. Sempre in figura 3 ? mostrata schematicamente una possibile realizzazione della taglierina formata da una lama fissa 47 e da una lama rotante 48.

Lo spintore ha poi una traiettoria arcuata di ritorno percorsa ad elevata velocit?, cos? da essere la pi? rapida possibile. Nel percorso arcuato di ritorno, lo spintore scavalca la successiva pila di prodotti da incartare, cos? da portarsi dietro di essa, pronto per alimentarla alla successiva pinza in posizione di carico. E' da notare che la corsa lenta e a bassa accelerazione di andata e la corsa veloce a grande accelerazione di ritorno sono ottenute grazie all'innovativo leveraggio, la velocit? di rotazione delle manovelle motorizzate 32 essendo invece costante.

Il controspintore ha invece un movimento di andata e ritorno secondo una semplice traiettoria arcuata 46 accompagnante il movimento del prodotto in ingresso alle pinze, almeno nella suo tratto finale. Le pinze sono sagomate per definire finecorsa 81 per il corretto posizionamento fra le pinze in posizione di carico.

Il prodotto ? cos? rapidamente e precisamente inserito nelle pinze, senza che possa subire danni. Le pinze rotanti percorrono poi la traiettoria per portare il prodotto nella posizione di scarico, cane sopra descritto. Durante il tragitto i mezzi di saldatura 49 eseguono la sopra menzionata saldatura trasversale dei lembi dell'incarto.

Sempre in figura 2 ? mostrato il dispositivo 21 di movimentazione dei prodotti in uscita dalla testa rotante, anch'esso applicante i principi innovativi della presente invenzione. Il dispositivo 21 trasla il prodotto dalla pinza inposizione di scarico ad un piano di scorrimento 53 verso l'uscita della macchina.

Come si vede schematicamente anche in figura 1, il piano 53 ? individuato da una pluralit? di liste parallele alla direzione di movimento dei prodotti su di esso, fra le quali sono mobili mezzi di spostamento 61. I mezzi di spostamento 61 individuano denti superiori 78 sollevabili e abbassabil sopra e sotto il piano 53.

In particolare, una pluralit? di elementi orizzontali 61 (uno solo visibile in figura 2 perch? sono fra loro allineati uno dietro l'altro) sono connessi attraverso coppie di bracci 62, 63 ad due cinematismi di movimentazione 64, 65 formati da quadrilateri articolati.

In particolare, ciascun quadrilatero 64, 65 comprende una manovella motorizzata 66, 67 con un impem iamento per una biella 68, 69 imperniata anche ad un estremo di un bilancere 70, 71 con altro estremo imperniato al telaio della macchina in 72, 73. Le bielle si estendono con forma genericamente triangolare per formare un elemento di sostegno, fuori dai loro punti di impem iamento ed in particolare fuori dalla linea passante per gli imperniamenti. All'elemento di sostegno formato da ogni biella 68, 69 ? fissato uno dei bracci della coppia di bracci solidali a ciascun elemento orizzontale di movimentazione 61.

Alla rotazione sincrona delle manovelle 66, 67, il punto di impem iamento dei bracci 62, 63 percorre una traiettoria chiusa (indicata genericamente con 74) con un tratto superiore o di andata, sostanzialmente rettilineo e orizzontale, percorso con accelerazione molto limitata, e un tratto inferiore o di ritorn o, arcuato e percorso con una velocit? pi? elevata rispetto a quella di percorrimento del tratto superiore.

Come si vede in figura 4, l'elemento di pinza che viene a trovarsi in posizione inferiore quando la pinza ? in posizione di scarico, ha scanalature 54 radiali alla testa di movimentazione nelle quali si inseriscono i denti 78 di testa degli elementi traslatori 61 durante il loro movimento secondo la traiettoria 74.

All'azionamento delle manovelle 68, 69 il prodotto nelle pinze in posizione di scarico viene cos? innestato posteriormente di primi denti 78 e spostato sul piano 53. Proseguendo la traiettoria la pluralit? di denti scende sotto il piano 53 e si riporta rapidamente dietro i prodotti sul piano per il successivo ciclo di spinta. I prodotti avanzano cos? a passi lungo il piano in direzione dell'uscita della macchina.

Lungo il percorso dei prodotti sul piano 53 sono presenti noti piegatori laterali, ad esempio rappresentati con piani inclinati 75, 76, disposti ai due lati del percorso degli incarti per piegare i bordi laterali dell'incarto. Durante la corsa verso l'uscita della macchina i pacchetti cos? realizzati possono incontrare una nota stazione di movimentazione e saldatura 22 per la definitiva chiusura dell'incarto.

A questo punto ? chiaro come si siano raggiunti gli scopi prefissati, fornendo una macchina che con semplici e robusti cinematismi permetta la movimentazione ed impacchettamento di prodotti alimentati in sequenza.

E' ovvio come i movimenti sincronizzati di inserimento dei prodotti nelle pinze in posizione di carico, e il movimento di estrazione dei prodotti nella posizione di scarico per l'avvio all'uscita possono essere ottenuti per mezzo di una unica semplice trasmissione a cinghia dentata comandata da un solo motore di azionamento, come esemplificativamente mostrato a tratteggio con 77 in figura 2.

Naturalmente, la descrizione sopra fatta di una realizzazione applicante i princ?pi innovativi della presente invenzione ? riportata a titolo esemplificativo di tali principi innovativi e non deve perci? essere presa a limitazione dell'ambito di privativa qui rivendicato.

Ad esempio, le proporzioni fra i vari elementi dei cinematismi come mostrate nei disegni sano naturalmente indicative e possono variare a seconda dell'esatta traiettoria richiesta. Oltre che prodotti impilati, la macchina ? ovviamente adatta per quei prodotti di struttura sensibile a spinte laterali non omogenee e deformanti o altri generici prodotti di forma a parallelepipedo.

Nel caso di alte velocit? operative, lepinze possono essere dotate di noti mezzi di apertura comandata nelle posizioni di carico e scarico, ad esenpio comandati a camma.

Claims (12)

1. RIVENDICAZIONI 1. Macchina per l'impacchettamento di prodotti sequenzialmente alimentati ad una sua stazione di impacchettamento, comprendente mezzi di carico (27) comprendenti uno spintore (30) spingente un prodotto (28) su un suo lato posteriore per inserirlo fra pinze (24) in una posizione di carico (25), fra prodotto e pinze (24) in posizione di carico essendo posto un foglio di incarto (29) spinto dal prodotto stesso ad avvolgersi su tre lati di esso quando il prodotto ? spinto fra le pinze (24), le pinze (24) essendo radialmente supportate da una testa rotante (23) di trasporto di esse dalla posizione di carico (25) ad una posizione (26) prossima a mezzi (21) di scarico del prodotto dalle pinze, i mezzi di scarico prelevando il prodotto dalle pinze per il suo avvio verso una linea (12) di uscita dalla macchina, caratterizzata dal fatto che i mezzi di carico (27) comprendono una coppia di quadrilateri articolati fra loro paralleli, ciascuno formato da una manovella motorizzata (32), una biella (36) ed un bilancere (34) fra loro imperniati, le bielle prolungandosi oltre 1'imperniamento con i rispettivi bilanceri per individuare estremit? fra loro connesse a perno da un elemento (44) il quale a sua volta supporta in modo rigido lo spintore (30) esteso in un piano perpendicolare alla direzione di inserzione dei prodotti fra le pinze, alla rotazione sincrona delle manovelle (32) lo spintore (30) muovendosi parallelo a se stesso secondo una traiettoria chiusa (45) avente un tratto sostanzialmente rettilineo di spinta del prodotto verso e fra le pinze in posizione di carico e un tratto di ritorno arcuato.
2. 2. Macchina secondo rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto di comprendere un controspintore (31) disposto per appoggiarsi, con interposizione del foglio di incarto (29), contro il lato anteriore del prodotto almeno in un tratto finale del tratto rettilineo di inserimento del prodotto fra le pinze (24) da parte dello spintore (30), il prodotto venendo cos? preso e guidato fra spintore (30) e controspintore (31) in almeno detto tratto finale.
3. 3. Macchina secondo rivendicazione 2, caratterizzata dal fatto che il controspintore (31) ? mosso da un meccanismo a carme (43) dentro e fuori dalle pinze in posizione di carico.
4. 4. Macchina secondo rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che i mezzi di scarico comprendono elementi di movimentazione (61) di prelievo del prodotto fra le pinze in posizione di scarico e suo scorrimento lungo un piano (53) verso la linea di uscita dalla macchina, gli elementi di movimentazione del prodotto essendo connessi per il loro movimento a mezzi di movimentazione (64, 65) comprendenti almeno un quadrilatero articolato formato da una manovella motorizzata (66, 67), una biella (68, 69) ed un bilancere (70, 71) fra loro imperniati, alla biella essendo supportati detti elementi di movimentazione, alla rotazione della manovella (66, 67) detti elementi (61) di movimentazione del prodotto muovendosi secando una traiettoria chiusa (74) avente un tratto sostanzialmente rettilineo di prelievo e spinta del prodotto lungo il piano (53) e un tratto di ritorno arcuato.
5. 5. Macchina secondo rivendicazione 4, caratterizzata dal fatto che il piano (53) ? individuato da una pluralit? di liste parallele alla direzione di movimento dei prodotti su di esso, fra le quali sono mobili denti (78) sporgenti superiormente dagli elementi di movimentazione (61) in direzione sostanzialmente normale al piano (53), i denti sporgendo superiormente dal piano (53) nel tratto sostanzialmente rettilineo della traiettoria (74) per spingere il prodotto lungo il piano.
6. 6. Macchina secondo rivendicazione 4, caratterizzata dal fatto che i quadrilateri sono due sostanzialmente uguali e fra loro paralleli ciascuno sostenente un elemento di support o (62, 63) degli elementi di movimentazione (61).
7. 7. Macchina secondo rivendicazione 4, caratterizzata dal fatto che almeno part e di pinza in posizione inferiore quando le pinze sono in posizione di scarico comprende fessure (54) nella direzine del piano (53) per il passaggio di una estremit? degli elementi di movimentazione (61), per il prelievo del prodotto fra le pinze in posizione di scarico.
8. 8. Macchina secondo rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che nel movimento fra posizione di carico (25) e posizione di scarico (26) le pinze (24) passano prossime a mezzi (49) di saldatura dei lembi radialmente pi? esterni del foglio avvolto su tre lati del prodotto fra le pinze.
9. 9. Macchina secondo rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che lungo il piano (53) sono presenti mezzi (75, 76) di piegatura di lembi dell'incarto su due lati dei prodotti scorrenti sul piano.
10. 10. Macchina secondo rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che il prodotto inserito fra le pinze in posizione di carico ? un prodotto multiplo formato da una pila verticale di prodotti singoli.
11. 11. Macchina secondo rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che fra posizione di scarico (26) e linea di uscita (12) sono presenti stazioni (22) di saldatura dell'incarto piegato.
12. 12. Macchina secondo rivendicazione 2, caratterizzata dal fatto di comprendere una taglierina (16) di taglio a misura dei fogli di incarto (29) da un nastro continuo (17) in svolgimento da una bobina (18).